Proof of Work, Türkçesiyle iş kanıtı, bir görev için iş yapıldığının ya da enerji harcandığının kanıtıdır. Bitcoin’den önce e-mail’lerde spam ve DDoS atakları engellemek için kullanılmıştır. Proof of Work, blok zincirde sıradaki bloku kimin ekleyeceğinin kararının verilmesini sağlayan konsensus (fikir birliği) mekanizmasıdır. PoW yöntemi, blok zincirindeki bir sonraki blokun kim tarafından eklenmesi gerektiğine karar verirken, ağı manipülasyonlardan korumak amacıyla kullanılır. Eğer ağdaki herkes koşulsuz olarak blok ekleyebilirse, ağ kolaylıkla manipüle edilebilir hale gelir. Burada sınırlı ve değerli olan bilgisayar gücü devreye girer. PoW ağlarında, en çok bilgisayar gücüne sahip olan kişi, yeni bloğu eklemek ve blok ödülünü kazanmak için daha yüksek bir şansa sahiptir. Bir sonraki bloku eklemek için doğru hash’in bulunması gereklidir ve bu matematiksel problemin çözümü için bilgisayar gücü kullanılır. Matematiksel problemin çözümüne ulaşan ilk madenci, yeni bloku ekler ve belirli bir miktarda ödül token kazanır. PoW yöntemi, bilgisayar gücü dolayısıyla elektrik enerjisi gerektirdiği için doğa dostu olmamakla eleştirilmektedir. Yüksek enerji tüketimi, PoW tabanlı ağların çevresel etkisini tartışmaların odağına yerleştirmiştir. Bu nedenle, alternatif fikir birliği mekanizmaları, özellikle PoS (Proof of Stake) gibi daha enerji verimli ve çevre dostu seçenekler, kripto para topluluğunda daha fazla ilgi görmeye başlamıştır.
PoW yöntemi, bilgisayar bilimciler Cynthia Dwork ve Moni Naor tarafından 1993 yılında DoS saldırıları ve ağlara yapılan spamı önlemek amacıyla geliştirilmiştir. PoW sisteminin Bitcoin’de kullanılması, 2009 yılında gerçekleşmiş ve bu sayede Bitcoin, çift harcama adı verilen sorunu çözebilen ilk merkeziyetsiz dijital para olmuştur. Bu sayede, Bitcoin, kripto para dünyasında güvenli ve güvenilir bir ödeme yöntemi olarak popüler hale gelmiştir.
PoW coin’ler hangileri?
İlk olarak Bitcoin’de kullanılan Proof of Work, yıllar içerisinde kripto paralar arasında yaygınlaşmış ve kripto para projelerinin %60’a yakını bu algoritmayı kullanmaya başlamıştır. Litecoin, Dogecoin, Bitcoin Cash, Monero gibi birçok popüler kripto para da bu sistemi kullanmaktadır. Akıllı kontrat işlevselliğine sahip olan Ethereum da Merge güncellemesinden önce Proof of Work sistemini kullanıyor olup, bu güncelleme ile birlikte diğer bir fikir birliği mekanizması olan Proof Of Stake’e, Türkçesi ile Hisse Kanıtı’na geçiş yapmıştır. Ethereum, bu geçiş sonucunda elektrik tüketimini yaklaşık olarak %99.5 oranında azaltmıştır.
Bitcoin ağında yer alan işlemlerin onaylanması için karışık matematik problemlerinin bilgisayar aracılığı ile çözülmesi gerekir. Bu karışık problemleri çözmek için sıraya giren madenciler donanımlı araçlara gerek duymanın yanında her blok ekleme işlemi için de enerji harcamaktadırlar. Ancak, bu enerji maliyetlerinin karşılığında yalnızca kompleks problemi çözmeyi başaran ilk madenci blok ödülü adı verilen ödül Bitcoin miktarını kazanır. Bitcoin’in çıkmış olduğu ilk yıllarda ödül miktarı 50 Bitcoin’e eşit olurken her 4 yılda bir gerçekleşen yarılanma ile günümüzde 6.25 Bitcoin’e eşit hale gelmiştir. Bu ödülün yalnızca bir madenciye gitmesi, her blok ekleme sürecinde diğer madencilerin sonuçsuz elektrik tüketimi yapmasına yol açar.
Bitcoin Madenciliğinde Enerji Tüketimi
Bitcoin madenciliği, enerji tüketimi konusunda uzun süredir eleştirilere ve tartışmalara yol açmış bir konudur. Birçok kişi Bitcoin madenciliğinin birçok ülkeden daha fazla elektrik harcadığı ve de bu durumun iklim krizine ciddi bir katkıda bulunduğunu söylemiştir. Kripto para sektöründe birçok kez Dogecoin ile anılan Tesla CEO’su Elon Musk da Bitcoin Madenciliğindeki enerji tüketimini eleştirmiştir. 2021 yılında Tesla şirketinin Bitcoin ile ödemeyi kabul etme kararıyla dikkat çeken Musk, daha sonrasında Bitcoin madenciliğinin hızla artan fosil yakıt tüketimi nedeniyle çevre üzerinde olumsuz etkileri olduğunu öne sürerek, bu kararından vazgeçmişti. Bitcoin madenciliğindeki yüksek enerji tüketimi iddialarının aksine, ödeme sistemleri danışmanlığı hizmeti veren Valuechain şirketinin yayımlamış olduğu çalışmada bu eleştirilerin haksız olduğu ve geçmişte Bitcoin üzerine yapılan eleştirilerin eksik ve yanlış olduğu sonucuna varmıştır.
Valuechain’in araştırmasına göre Bitcoin madencileri giderek artan hidro, rüzgar ve güneş enerjisi kullanmaya başlamıştır. Bunun yanında enerji tasarruflu madencilik teknolojilerinin yaygın hale gelmesi gibi faktörlerler de enerji tüketimine olumlu bir etki yaratmıştır. Bu faktörlerin bir araya gelmesi ile birlikte Bitcoin’in yılda 88.95 TWh enerji tükettiği hesaplanmıştır. Bu sonuçla birlikte geleneksel bankacılık sistemleri yıllık 4,981 TWh enerji tüketmesine kıyasla, Bitcoin’in enerji tüketiminin 56 kat daha verimli olduğu gözlemlenmiştir.
Dahası, yapılan araştırmada Bitcoin blok zincirinde yaşanan ölçeklenebilirlik sorununu çözmek amacıyla ortaya çıkan Lightning Network’ün hesaba katılmadığı belirtilmiştir. Bu durumda, blok kapasitelerinin maksimuma çıkarıldığı ve de Lightning Network’ün kullanılması ile birlikte enerji verimliliğinin artarak, geleneksel ödeme sistemlerinden 194 milyon kat daha verimli hale geleceği ifade edilmektedir. Bu araştırma da mevcut durumda 56 kat daha verimli olan Bitcoin’in gelecek dönemde enerji verimliliğini daha da artırabileceğini gösterir niteliktedir.
Valuechain’in yapmış olduğu çalışmanın yanında Bitcoin Madenciliği Konseyi’nin 2022 yılında yaptığı açıklama da bu bulguları desteklemektedir. Madencilik Konseyi, kripto para madenciliğindeki enerji tüketiminin yaklaşık %60’ının yenilenebilir enerji ile üretildiğini tahmin ettiklerini belirtmiştir. Bu araştırma ve açıklamalar doğrultusunda Bitcoin’in bilinenin aksine geleneksel ödeme sistemlerine göre çok daha az enerji tükettiğine, gün geçtikçe çevreye duyarlı madenciler sayesinde de çevre dostu enerji kullanımı ile birlikte enerji tüketimini daha verimli hale getirdiğine ulaşmaktayız.