Förra veckan överträffade bitcoin äntligen sitt höga pris, överstiger 23 000 $ för första gången med årliga vinster på över 180 procent.

Detta tillskrivs till stor del det växande institutionella intresset, med etablerade namn som Square, Galaxy Digital och Grayscale Investments som alla bidrar till att driva bitcoins knapphet till nya höjder. Under tiden har kända marknadsindexleverantörer gjort lovande meddelanden med S&P Dow Jones-index meddelar lanseringen av kryptoindex det kommande året, vilket signalerar ett större intresse inom traditionell finansvärld. När det förstärks av framstående konsumentvänliga aktörer som PayPal som katalyserar förnyat intresse för kryptovalutor, är detta erkännande – i form av ekonomisk legitimitet och kommersiellt löfte – extremt värdefullt för att kartlägga vägen till bitcoins långsiktiga framtid.

Men om vi drar tillbaka gardinen – tittar bakom kulisserna i själva mekaniken som har förankrat Bitcoin genom åren – har framgång vilat på ett ständigt växande ekosystem av gruvarbetare och deras pålitliga hårdvara. Under åren har Bitcoin-gruvdrift snabbt cementerat sin position som en lukrativ industri, med den globala gruvindustrin som genereras 5,4 miljarder dollar i intäkter enbart under 2019. I ett utrymme där framgång bestäms av den känsliga balansen mellan kostnad, prestanda och effektivitet har gruvvaruföretag verkligen känt effekterna av “innovationskrisen” när de vill utveckla infrastrukturer som kan leverera framtidens datorbehov.

Tillbaka till 2009, där den första toppen av innovation ägde rum, låt oss titta på vad som har förändrats och vart branschen är på väg när året närmar sig sitt slut.

Till förmån för specificitet

När Satoshi Nakamoto brydde Bitcoins genesblock 2009 var gruvdrift utan tvekan en mer tillgänglig uppgift. Långt ifrån den beräkningsintensiva bild som Bitcoin förknippas med idag krävde de första dagarna av gruvdrift bara användning av en dators centrala processorenhet (CPU).

Detta förändrades i oktober 2010, då 1 bitcoin otroligt värderades till 0,10 dollar och den allra första gruvhårdvaran tillverkad med grafikbehandlingsenheter (GPU) utvecklades. GPU-enheter kännetecknas av sin jämförelsespecificitet – ofta associerade med spelindustrin är GPU: er optimerade för att beräkna enstaka matematiska operationer parallellt, vilket leder till en effektivitetsuppgång på sex gånger jämfört med processorer.

Trots sin hastighet överskuggades dock GPU: er senare av fältprogrammerbara grindmatriser (FPGA). Även om det är mycket mer arbetskrävande att utvecklas på grund av deras specificitet på mjukvaru- och hårdvarunivå, vilket kräver förmågan att köra anpassad kod, är denna specificitet det som ledde till framgång i tillämpningen av FGPA för bitcoinbrytning..

År 2013 slog innovation en gång till med uppfinningen av världens första applikationsspecifika integrerade krets- (ASIC) baserade gruvarbetare. Efter år av forskning och utveckling hade industrin nu sin första form av specialiserad hårdvara, speciellt utvecklad för det enda syftet med bitcoinbrytning. Inte längre begränsad till programvara och infrastruktur för allmänt ändamål, dessa ASIC-baserade gruvarbetare erbjöd oöverträffade vinster när det gäller kraft och effektivitet.

Samtidigt som konkurrensen intensifierades för att ta en betydande del av nätverket, skapades vinstdelningssystem. Individer samlades för att bilda gruvpooler, delade kostnaderna och resurserna för att driva gruvarbetare men skördade också belöningar som ett kollektivt team. Å andra sidan började större aktörer komma in i Bitcoin-gruvutrymmet som fullfjädrade gruvgårdar, vilket katalyserade ytterligare överväganden som tillgång till kapital, plats och reglering för dagens generation av gruvarbetare.

I flera år, i ett utrymme som domineras av flera spelare, konkurrerar nu gruvvaruföretag med avseende på chipstorlek och därmed effektivitet. Eftersom marker minskar i storlek kan gruvutrustningar bearbeta klättring av hashfrekvenser i linje med Bitcoin-nätverkets tillväxt utan att kompromissa med kostnads- och energieffektivitet.

ASIC: s ålder

Mitt i björnmarknaden 2019 och årets tidigare kamp mot pandemi har tidigare fall visat gruvsektorn förmåga att motstå i turbulenta tider – och detta kan inte överdrivas.

Sedan 2013 fortsätter dock utvecklingen inom gruvteknik att baseras på ASIC-hårdvara ensam. Gruvearbetare kan snart välja att konkurrera på andra villkor än hårdvara, vare sig det gäller energieffektivitet och hållbarhet eller geografisk dominans. Mindre chipstorlekar representerar säkert betydande tekniska milstolpar i det stora ordningen, men när det gäller konkurrensfördelar räcker det?

För det första har bitmins lönsamhet ökat under bitcoins stabila prisrally de senaste månaderna. Gruvarbetare har fortfarande incitament att fortsätta investera i ASIC-baserad gruvhårdvara med vinst – oavsett om det är nya modeller eller till och med äldre varianter på begagnad marknad som kan återanvändas och återanvändas. Bara under november såg gruvarbetare dagliga intäkter tillbaka till nivåerna före halvering, ser toppar på 21,7 miljoner dollar på en enda dag.

Samtidigt, medan det finns andra gruvmaskiner på marknaden som tillgodoser specifika altcoins, fortsätter ASIC-baserade gruvarbetare att dominera. Med den förväntade optimismen för bitcoin som fortsätter in i det nya året är gruvbranschens framtid säker. ASIC gruvmaskiner återspeglar trovärdigheten för bevis på arbete (PoW) som den mest beprövade konsensusmodellen under det senaste decenniet, och är fortfarande bäst positionerade för att tillgodose denna ständigt ökande efterfrågan på datorkraft..

Ett kvantkropp

Ändå behövs det något helt nytt – som vi lärde oss med ASIC – under topparna och trågarna för innovation för att komma igång med ytterligare framsteg. Utöver chips håller bitcoin-gruvspelare koll på nya fält inom superdatorer. Dessa tekniker har potential att utmana befintlig hårdvara när det gäller hastighet, men också när det gäller säkerhet – vilket utgör ett hot mot kryptografin som ligger till grund för bitcoin och majoriteten av kryptotillgångar idag.

När det gäller Bitcoin är säkerheten för asymmetrisk kryptografi inneboende i dess övergripande säkerhetsfunktioner lika mycket som att vara en av dess kärnvärdesförslag. Så tidigt som 1994 publicerades dock Shors kvantalgoritm utgör ett existentiellt hot mot alla system som utnyttjar asymmetrisk kryptering på grund av dess förmåga att bryta de senare säkerhetsantaganden. Med en kvantdator kunde Shors algoritm användas för att extrahera en privat nyckel från motsvarande offentliga nyckel och därmed förfalska en digital signatur och hota systemets integritet.

Faktum är att forskning från Deloitte fann det 25 procent av allt bitcoin i omlopp är potentiellt sårbara för en kvantalgoritmattack – förutsatt att kvantdatorer kan möta Bitcoin-nätverkets nuvarande transaktionsflöde på cirka 10 minuter. Tack och lov behåller dagens ASIC för närvarande en 10-årig hastighetsfördel jämfört med kvantdatorer. Med detta sagt, skulle kvantberäkning spela en roll i skrivandet av nästa fas av kryptogruva, kommer det sannolikt att uppstå fördelar om en långsiktig minskning av driftskostnaderna.

Eftersom bitcoin-gruvbranschen överväger sin framtid är hot utan tvekan i horisonten: från den växande överklagandet av mindre beräkningsintensiva konsensusmodeller som bevis på insats (PoS) till sofistikerade fall av kryptojacking, där ens datorkraft olagligt erhålls syftet med att bryta kryptovalutor, vilka är snabbt ser favör jämfört med traditionella ransomwareprogram. Även om risker finns i överflöd har de senaste åren visat att ett strikt åtagande för forskning och utveckling över hela linjen har gjort det möjligt för tekniken att mogna, vilket inleder en ny våg av institutionellt och kommersiellt intresse – och denna växande efterfrågan kommer att katalysera en ny fas av tillväxt inom bitcoinbrytning.

Om det är något vi vet med säkerhet: det är långt ifrån slutet av vägen.