Green by Design? Investigating the Energy and Carbon Footprint of Chia Network
تتحدى هذه الورقة البحثية سمعة شبكة "تشيا" (Chia Network) كشبكة "خضراء" من خلال إثبات أنها عبر التحليل التجريبي والنظري، تولد آلية إجماع "إثبات المساحة والزمن" الخاصة بها انبعاثات كربونية أعلى بـ 18 مرة مما هو مزعوم، مما يتجاوز بشكل كبير مستويات سلاسل الكتل المستدامة السائدة.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
إليك شرح لورقة البحث "Green by Design?" بلغة بسيطة واستعارات إبداعية.
الفكرة الكبرى: هل هي كذبة "خضراء"؟
تخيل نوعاً جديداً من العملات الرقمية يسمى "تشيا" (Chia). يدعي مبتكروها أنها البطل "الصديق للبيئة" في عالم الكريبتو. يقولون: "انسوا بيتكوين القديمة التي تستهلك الكثير من الطاقة وتعمل مثل سيارة سباق تحرق الوقود؛ تشيا تعمل مثل الدراجة الهوائية، حيث تستخدم مساحة التخزين بدلاً من قوة الحوسبة الخام".
هذه الورقة البحثية هي "اختبار الواقع". قرر المؤلفون، وهم فريق من الباحثين، وضع قبعات المحققين وقياس كمية الطاقة والكربون التي تنتجها "تشيا" بالفعل. استنتاجهم؟ "تشيا" ليست مجرد دراجة هوائية؛ بل هي دراجة تتطلب منك بناء مصنع جديد في كل مرة تقودها فيها.
لقد وجدوا أن البصمة الكربونية الفعلية لـ "تشيا" أعلى بـ 18 مرة مما تدعيه الشركة. وبينما لا تزال "أخضر" بكثير مقارنة ببيتكوين، إلا أنها بعيدة كل البعد عن البديل "الأخضر" الذي تتظاهر به.
كيف تعمل "تشيا" (استعارة الحديقة)
لفهم المشكلة، نحتاج لفهم كيفية عمل "تشيا". فكر في شبكة البلوكشين كأنها حديقة مجتمعية ضخمة.
- الطريقة القديمة (بيتكوين): لكي تحصل على مكافأة (خضروات)، عليك خوض ماراثون (حل لغز رياضي). هذا يحرق الكثير من الطاقة (عرق).
- طريقة "تشيا" (إثبات المساحة): بدلاً من الجري، يتم منحك قطعة أرض. للفوز، يجب أن تملأ قطعتك بـ القطع (ملفات رقمية).
- التخطيط (Plotting): هذا هو العمل الشاق. عليك ملء القرص الصلب الخاص بك بهذه الملفات. الأمر يشبه حرث التربة وزراعة البذور. هذه العملية مجهدة للغاية للأجهزة (Hardware) الخاصة بجهاز الكمبيوتر.
- الزراعة (Farming): بمجرد أن تصبح القطعة جاهزة، تجلس فقط وتنتظر. كل بضع ثوانٍ، يسأل مدير الحديقة: "هل لديك بذرة صالحة؟". تتحقق من ملفك وتقول "نعم". هذا الجزء يستهلك طاقة قليلة جداً.
الفخ: مرحلة "التخطيط" هي الوحش الخفي. فهي تؤدي إلى تآكل أقراصك الصلبة وتستخدم كمية هائلة من الكهرباء لإنشاء الملفات.
التحقيق: "المطبخ التجريبي"
لم يكتفِ الباحثون بالتخمين؛ بل بنوا مطبخاً تجريبياً (مختبر حوسبة محكوم يسمى Grid'5000). حاولوا "زراعة" (تخطيط) ملفات "تشيا" باستخدام أدوات وطرق مختلفة، تماماً مثل طاهٍ يختبر أفرانًا مختلفة.
- الفرن القياسي: برنامج "تشيا" الرسمي. استغرق وقتاً طويلاً، واستهلك الكثير من الكهرباء، وأدى لتآكل "المقلاة" (القرص الصلب) بسرعة.
- الأفران السريعة: جربوا أدوات غير رسمية أسرع (مثل BladeBit و MadMax). كانت هذه الأدوات أسرع بكثير وتستخدم كهرباء أقل لكل ملف، لكنها تطلبت أجهزة باهظة الثمن وعالية الأداء (مثل وحدات معالجة الرسومات القوية أو كميات ضخمة من ذاكرة الوصول العشوائي RAM).
الاكتشاف: حتى مع أفضل الأدوات، فإن عملية إنشاء هذه "البذور" الرقمية تخلق كمية هائلة من النفايات واستهلاك الطاقة التي تجاهلتها الشركة.
الطريقتان اللتان حسبتا الكربون
استخدم الباحثون طريقتين لحساب إجمالي الضرر، مثل محاسبين مختلفين ينظران إلى نفس السجل الفوضوي.
الطريقة الأولى: المحاسب "الذي يستخدم نموذجاً واحداً للجميع"
افترضت هذه الطريقة أن كل مستخدم في شبكة "تشيا" يستخدم خادماً صناعياً ضخماً.
- النتيجة: حسبوا 1.32 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون سنوياً.
- الاستعارة: هذا يشبه القول بأن كل مزارع في العالم يستخدم حصادة ضخمة. إنه السيناريو الأسوأ، لكنه يوضح حجم المشكلة المحتمل.
الطريقة الثانية: المحاسب "الواقعي"
نظرت هذه الطريقة إلى العالم الحقيقي. أدركوا أن بعض المزارعين يستخدمون خوادم كبيرة، والبعض يستخدم أجهزة كمبيوتر مكتبية عادية، والبعض الآخر يستخدم أجهزة لابتوب. كما أخذوا في الاعتبار أن بعض الناس يستخدمون "الأفران السريعة" (التي تحتاج قطعاً غالية) والبعض يستخدم "الأفران القياسية".
- النتيجة: حسبوا 0.88 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون سنوياً.
- الاستعارة: هذه صورة أكثر دقة. إنها تشبه إدراك أن بعض المزارعين يستخدمون الجرارات، والبعض يستخدم الخيول، والبعض يستخدم الدراجات الهوائية.
الحكم: حتى الرقم "الواقعي" هو أعلى بـ 18 مرة مما تدعيه شركة "تشيا".
لماذا هي ملوثة جداً؟ (التكاليف الخفية)
تسلط الورقة الضوء على ثلاثة أسباب رئيسية تجعل "تشيا" أقذر مما يتم الإعلان عنه:
مشكلة "الأجهزة القابلة للاستبدال":
- الادعاء: "نحن نستخدم مساحة التخزين فقط؛ وهي موجودة بالفعل".
- الواقع: عملية "التخطيط" تكتب الكثير من البيانات لدرجة أنها تستهلك الأقراص الصلبة (SSD) بسرعة كبيرة. الأمر يشبه قيادة سيارة بعدوانية شديدة لدرجة أنك تضطر لاستبدال المحرك كل شهر. تكلفة تصنيع أقراص صلبة جديدة باستمرار هي تكلفة ضخمة.
- الاستعارة: إذا ادعيت أن سيارتك خضراء لأنها لا تستخدم البنزين، ولكن عليك شراء سيارة جديدة تماماً كل أسبوع لأن القديمة تتهالك، فأنت لست أخضر حقاً.
مشكلة "الـ 24 ساعة/7 أيام":
- الادعاء: "الزراعة لا تستهلك طاقة تقريباً".
- الواقع: بينما يستهلك جهاز كمبيوتر واحد طاقة قليلة، هناك 250,000 جهاز يعمل على مدار الساعة، 24 ساعة في اليوم، 365 يوماً في السنة.
- الاستعارة: مصباح واحد يستهلك طاقة قليلة. ولكن إذا تركت 250,000 مصباح مضاءً في كل منزل في مدينة ما، فستكون فاتورة الكهرباء فلكية.
مشكلة "النمو":
- الادعاء: "إنه إعداد لمرة واحدة".
- الواقع: لأن الناس يريدون كسب المال، فإنهم يضيفون باستمرار مساحة تخزين إضافية إلى الشبكة للمنافسة. تنمو الشبكة بمقدار 12.6 مليار جيجابايت كل عام. وهذا يعني أنهم يبنون باستمرار "مصانع" جديدة (أجهزة) لمواكبة النمو.
وضع الأمر في سياقه
لمساعدة الفهم، قارن المؤلفون مقدار 0.88 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون بأشياء من العالم الحقيقي:
- السيارات: يشبه عادم 192,000 سيارة تسير لمدة عام كامل.
- الدول: هو تقريباً نفس كمية التلوث التي تنتجها دولة ليسوتو أو الصومال في عام واحد من الوقود الأحفوري.
- سلاسل الكتل الأخرى: مقارنة بسلاسل الكتل "الخضراء" الأخرى (مثل إيثيريوم أو كاردانو)، فإن "تشيا" أقذر بـ 100 إلى 1,000 مرة.
الخلاصة النهائية
تخلص الورقة إلى أنه بينما تعتبر "تشيا" بالتأكيد أفضل من بيتكوين (التي تشبه محطة طاقة نووية من حيث التلوث)، إلا أنها ليست المنقذ "الأخضر" كما تدعي.
لقد ركزت الشركة فقط على الكهرباء المستخدمة في تشغيل الشبكة (الزراعة) وتجاهلت التكلفة الكربونية الهائلة لـ بناء واستبدال الأجهزة (التخطيط).
الدرس المستفاد: عندما تدعي تقنية ما أنها "خضراء"، نحتاج للنظر في دورة حياتها بالكامل — من أرض المصنع حيث تُصنع الأجزاء، إلى حاوية النفايات حيث تنتهي الأجزاء المستهلكة، وليس فقط في فاتورة الكهرباء.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.