Tema

Bitcoin – betallösningen som blivit ett miljöhot

Bitcoin löste problemet att skicka pengar via nätet utan att blanda in banken. Men den ökande elanvändningen gör att kryptovalutan nu pekas ut som ett hot mot miljön.

Den 15 september år 2008 gick den amerikanska investmentbanken Lehman Brothers i konkurs. En finanskris drabbade världen. Centralbanker och regeringar pumpade in tusentals miljarder kronor för att rädda banksystem och ländernas ekonomi.

Drygt en månad senare publicerade pseudonymen Sathoshi Nakamoto en datateknisk lösning på det som dittills ansetts omöjligt: att på ett säkert sätt skicka pengar via nätet utan att behöva blanda in en tredje part som banken. Den tekniska lösningen fick namnet Bitcoin.

– ­Vem eller vilka som står bakom pseudonymen Satoshi Nakamoto är det ingen som vet, säger Andreas de Blanche, universitetslektor vid Högskolan Väst.

Bitcoin förknippas med investering och bedrägeri

Sedan fyra år tillbaka forskar och undervisar han om Bitcoin och den underliggande blockkedjetekniken (se nedan). Bland kursdeltagarna finns människor från vitt skilda yrken – från lastbilschaufförer och livsmedelsbranschen till finansinspektörer och anställda hos polisens nationella operativa avdelning, NOA. De två senare speglar det som Bitcoin ofta förknippas med idag: investering samt kriminella verksamheter som bedrägerier, pengatvätt och olagliga affärer.

Läs också: Bedragare utnyttjar det djupt mänskliga

– Skurkar är alltid snabba på ny teknik. Även internet förknippades med lurendrejeri när det kom. Men det viktigaste med Bitcoin är att vi fått ett internetbaserat betalningsnätverk för att skicka digitala pengar som inte går att förfalska.

Värdet på bitcoin styrs av efterfrågan

Bitcoin är ett betalningsnätverk för att skicka digitala pengar via nätet utan att behöva gå via en tredje part, som banken. Pengarna i systemet har samma namn, bitcoin, men skrivs med ett litet b.

Värdet på bitcoin styrs av tillgång och efterfrågan av dem som vill köpa dem. När efterfrågan på bitcoin ökar, stiger priset. När efterfrågan minskar, faller priset. För fem år sedan var en bitcoin värd 694 dollar, i skrivande drygt 40 000 dollar. I april 2021 låg kursen på mer än 50 000 amerikanska dollar.

Bitcoin finns bara som digitala pengar men de kan växlas in mot andra valutor som svenska kronor. Det görs i antingen via en kryptobörs eller växlingskontor för kryptovalutor.

Bitcoin kommer väl till pass i länder där banksystemet inte är så utvecklat och många saknar tillgång till ett bankkonto, konstaterar han.

Bitcoin är officiell valuta i El Salvador

Den sjunde september 2021 blev det centralamerikanska landet El Salvador först ut med att införa Bitcoinsystemets valuta bitcoin som officiell digital valuta. Går införandet bra förväntas fler länder i regionen följa efter.

Bild: Eftakher Alam, Unsplash

Så handlar man med bitcoin

För att kunna köpa och använda bitcoin krävs en digital plånbok. Den innehåller en unik bitcoinadress (motsvarar ett kontonummer) samt en privat kryptonyckel som fungerar som en elektronisk signatur.

Plånboken kan sparas i en dator, en separat hårdvarudosa eller som en e-plånbok hos företag som erbjuder såna tjänster.

För att överföra bitcoin anges mottagarens bitcoinadress. Transaktionen signeras med den privata nyckeln och skickas ut i nätverket för att godkännas. Om en användare försöker använda samma bitcoin två gånger kommer nätverket att neka transaktionen. Betalningslösningarna för den digitala plånboken finns även som appar till smarta mobiler.

Källa: Nationalencyklopedin, bitcoin.org

Andreas de Blanche forskar själv på mikrobetalningar med bitcoin från maskiner och andra prylar som kan koppla upp sig mot nätet. Det kan till exempel handla om elbilar som automatiskt betalar för elen direkt när de har tankats.

När bitcoin ska skickas mellan två parter måste transaktionerna kontrolleras och bokföras. Det som i vanliga fall görs av en bank utförs i Bitcoin-nätverket i stället av hundratusentals datorer med olika ägare, spridda över hela världen. De kontrollerar att inte samma pengar används två gånger och sparar historiken över alla tidigare gjorda transaktioner. Transaktionerna verifieras och lagras i block.

Kryptovalutor bygger på blockkedjeteknik

– Varje block kan innehålla runt 2 000 till 3 000 transaktioner. Där står din bitcoinadress, vilka bitcoin som ska användas och till vem de ska skickas, säger Andreas de Blanche.

En transaktion kan vara en eller flera betalningar

En transaktion i bitcoin är oftast en enda betalning. Men de kan innehålla många fler. Ett exempel är när personer tar ut bitcoin från en bitcoinbörs. Flera personers utbetalningar läggs då ofta in i samma transaktion. En transaktion kan då gå till kanske 100 mottagare. Det här gör att antalet betalningar i ett block kan bli fem till tio gånger fler än antalet transaktioner.

Tillsammans bildar blocken en kedja som blir längre och längre ju fler block med transaktioner som läggs till. En kopia av blockkedjan finns i alla datorer som deltar i kontrollarbetet och går inte att ändra.

Vilken dator som får lägga till nästa block i kedjan avgörs i en tävling som går ut på att först hitta ett tal som löser ett kryptoproblem. Datorerna som deltar gissar i rasande fart tal efter tal. Den dator som tror sig ha hittar lösningen skickar ut talet och det nya blocket till de andra tävlande, som kontrollerar att det stämmer. På så sätt uppnås konsensus om blockkedjans innehåll.

”Miners” utvinner nya bitcoins

Alla som deltar i tävlingen med sina datorer kallas för ”miners” eller grävare. Namnet beror på att vinnaren tilldelas transaktionsavgifter samt ett antal nyskapade bitcoin. Det är en kompensation för all el som vinnarens datorer använt under tävlingen. Övriga deltagare blir utan ersättning. Men eftersom varje bitcoin är värd så mycket, i skrivande stund över 400 000 kronor, är det värt att fortsätta. Ett nytt block skapas i snitt var 10 minut. Det är därför bitcoingrävare har stora lagerlokaler fyllda från golv till tak med supersnabba datorer.

Högst 21 miljoner bitcoin kan utvinnas

Det maximala antalet bitcoin som kan tillverkas är 21 miljoner. Det ligger fastställt i algoritmen. Idag finns 18,8 miljoner bitcoin i systemet. Först år 2140 beräknas den sista nya betalningsenheten skapas. Varje bitcoin kan delas upp i 100 miljoner satoshi, som är den minsta enheten.

– Man måste utföra ett tungt beräkningsarbete för att få föreslå en lösning, säger Olov Schelén, professor i distribuerad datakommunikation vid Luleå tekniska högskola och specialist på blockkedjor.

Metoden heter Proof of work och är ett sätt att försäkra sig om att ingen fuskar.

– Vem som helst kan bli en grävare. Man har inte någon koll på vilka de är, om de är pålitliga eller inte. Därför har man en kontrollmodell som gör det väldigt dyrt att fuska. Energikostnader växlas mot tillit.

Vad är en kryptovaluta?

Kryptovalutor är digitala betalningsmedel som använder kryptering och som inte regleras av någon centralbank eller myndighet. Handeln sker direkt via internet utan att någon tredje part, till exempel en bank, är inblandad. Det finns därmed inget ”ägande” utan blockkedjetekniken är utspridd på ett stort antal datorer.

Idag finns drygt 5 000 kryptovalutor. Bitcoin var den första och är störst, följt av Ethereum och Cardano.

Bitcoin använder stora mängder energi

Enligt Cambridge Bitcoin Energy Index i Storbritannien väntas elförbrukningen för Bitcoin hamna runt 100 TWh år 2021. Det är mer än vad Finland med 5,5 miljoner invånare förbrukar under ett helt år. Och sju gånger Google årliga användning, enligt företagets senaste miljörapport.

– En enda transaktion med Bitcoin kräver för närvarande 1 276 kWh. Det är lika mycket energi som krävs för att köra en elbil 800 – 900 mil, säger Olov Schelén.

Energiförbrukningen styrs av svårighetsgraden på det kryptoproblem som måste lösas för att få lägga ett nytt block till kedjan och av antalet grävare. Kursen på bitcoin avgör lönsamheten och styr därmed hur många som deltar.

– Det finns många faktorer som styr energiåtgången, konstaterar han.

För att maximera vinsten placerar sig grävarna ofta i länder där elen är billig. Fram till i våras dominerade Kina. Nu har landets ledning förbjudit användning av el för att utvinna bitcoin. En stor del av elen alstras med kolkraft och utvinningen hotade landets klimatmål. Därför har grävarna börjat flytta.

Bitcoin lightning snabbar på betalningarna

Bitcoin lightning är en teknik där ett antal transaktioner mellan parter i Bitcoin-nätverket sker i så kallade bikedjor, och sedan summeras ihop till en transaktion i ett block i Bitcoin. Lösningen ökar kapaciteten samtidigt som energikostnaden per transaktion minskar.

Oro över elanvändningen för kryptovalutor

Finansinspektionen, som enligt sitt regeringsuppdrag ska arbeta för hållbarhet inom finanssektorn, följer utvecklingen. Här finns en oro för att utvinningen av bitcoin ska öka i Sverige. Olov Schelén och hans kolleger i Luleå ser sådana tendenser.

– Det är miljöaspekten av den omfattande elanvändningen som är allvarlig. Bitcoin har inte någon påverkan på den finansiella stabiliteten idag eftersom den saknar starka kopplingar till vårt finansiella system, säger Klas Malmén vid Finansinspektionens innovationscenter.

Tillsammans med Naturvårdsverket följer Finansinspektionen sedan i våras kryptovalutornas elanvändning. Skattesubventioner och förnybar el gör Sverige attraktivt för energikrävande verksamheter som vill blir grönare. Men den förnybara elen ska räcka till mycket i omställningen till ett fossilfritt Sverige.

– Det får inte bli en gökunge som dels äter upp vår kvarvarande koldioxidbudget, dels tränger undan industrisektorn och transportsektorn, säger Per Lagerstedt vid Naturvårdsverket.

Bitcoin påverkar klimatmålen globalt

Hans kollega Flemming Hedén påpekar att problemet är globalt.

– Bitcoin är en extremt energiintensiv verksamhet som förekommer i länder där elproduktionen ofta huvudsakligen är fossilbaserad. Så verksamheten påverkar klimatmålen, oavsett om den sker i Sverige eller någon annanstans.

Alla kryptovalutor drar inte lika mycket el. Allt beror på vilken teknik som används för att uppnå konsensus om att allt stämmer och ingen fuskar.

Forskar på energisnåla blockkedjor

I forskningsprojektet Cloudberry, finansierat av Energimyndigheten, leder Luleåforskaren Olov Schelén ett projekt med målet att göra blockkedjor som är både säkra och energisnåla. Redan idag finns blockkedjor som förbrukar mycket mindre energi än Bitcoin. Kritikerna anser dock att de inte är tillräckligt säkra.

– Vi jobbar med en del intressanta lösningar, men det är för tidigt att gå ut med ett resultat.

I det stora hela handlar det om hur arbetet kan delas upp på ett smartare sätt så att inte alla grävare gör allt, som i Bitcoin.

– Behöver man inte jaga skurkar inuti ett system kan man göra det mycket billigare och energieffektivare, säger Olov Schelén.

Text: Ulla Karlsson Ottosson på uppdrag av forskning.se

Första varuköpet med bitcoin

År 2010 erbjöd en hungrig programmerare i USA 10 000 bitcoin till den som kunde leverera två stora pizzor hem till honom. En ung student nappade. Med dagens kurs motsvarar betalningen drygt 4 miljarder kronor. Det var det första varuköpet som gjordes med kryptovalutan.

Vi finns där du är @forskningsnyhet

Bitcoin – betallösningen som blivit ett miljöhot

 lästid ~ 8 min