Kas panuse tõendamine võiks kõrvaldada Bitcoini energiakulud?

• Bitcoin kasumitõendil? 

Bitcoinil on energiaprobleem. Tänu mündi töötõendile jaotatud konsensusalgoritmile loob Bitcoini kaevandamine tohutu süsiniku jalajälje. Kaevurid kasutavad aastas hinnanguliselt 29.05 TWh elektrit. See on 0.13% maailma aastasest energiatarbimisest, mis on rohkem kui 159 riigis, sealhulgas peaaegu kogu Aafrikas.

Koos kaevandamise konkurentsivõimelise olemusega on selles ohjeldamatus energiatarbimises suuresti süüdi Bitcoini eksponentsiaalne kasv. Üldine avalikkuse tähelepanu ja tehingute mahu buum on probleemi ainult süvendanud, kuna Bitcoini energiatarbimise indeks prognoosib, et kaevandusenergia kulutused kasvasid oktoobrist novembrini 29.98%. 

Selle eksponentsiaalse kiirusega on krüptovaluuta hüppeline tõus 2019. aastaks tempos tarbima rohkem energiat kui kogu USA.  

Soodustavad tegurid

Selle energiakriisi algpõhjuse õigeks diagnoosimiseks peame uurima Bitcoini võrgu kasvu ja selle kaevandamismehaanika vahelist seost.

Bitcoini töötõendi mudeli kohaselt konkureerivad kaevurid omavahel, et tagada hajutatud konsensus (vahend, mille abil Bitcoin ringleb) plokiahelas. Kaevurid kasutavad oma arvutusvõimsust, et kontrollida võrgu kaudu saadetud tehinguid.  

Selleks lahendavad arvutid krüpteerimismõistatused, mis tagavad iga tehingu, ja kui need on lahendatud, salvestavad need räsidena avaliku pearaamatu plokkidesse. Esimene kaevandaja, kes praeguse ploki lõpetab, saab plokipreemia Bitcoinis.

Nagu pildilt näha, innustab töö tõendamise konkureeriv iseloom kaevureid kasutama plokiahelale võimalikult palju töötlemisvõimsust. Mida võimsam on teie kaevandusseade, seda kiiremini saate tehingute krüpteerimise lahendada ja seda tõenäolisem on, et lõpetate ploki ja saate selle eest tasu.

Bitcoini lapsekingades oli see, et saite usaldusväärselt kaevandada graafikakaardi või kaasaegse arvutiprotsessoriga. Aga need ajad on ammu möödas. Kuna Bitcoini kastmerongile hüppas rohkem kaevureid, töötati välja keerukam kaevandamistarkvara, et anda kaevuritele eelis. See riistvara võidurelvastumine kulmineerus rakendusspetsiifiliste integraallülituste (ASIC) kaevandamisega. TLDR-i terminites on ASIC-kaevurid protsessorid, mis on tõhusamad ja võimsamad kui CPU-d või GPU-d.

Ja nad jätsid algsed kaevandusprotseduurid tolmu sisse. Tõsiselt, kui prooviksite võistelda ASIC-i kaevandusplatvormidega, kasutades arvutit või graafikakaarti, oleks see nagu prooviks võita Monaco Grand Prix Vespaga.  

Isegi ühest ASIC-ist ei piisa konkureerida suurte liigade kaevandusbasseinidega. Suurimad kaevandusühistud koguvad sadu ASIC-e, et luua massiivseid protsessorikogumeid. Teiste kaevuritega konkurentsis püsimiseks lisavad need basseinid oma platvormidele riistvara, et suurendada üldist räsivõimsust (väljundit).

Tõenäoliselt näete, kuhu see läheb. Kaevandusplatvormid vajavad ilmselgelt elektrit ja mida rohkem nad peavad töötama, seda rohkem energiat nad tarbivad. Sellisena toob töö konkurentsistiimulite tõendamine alati kaasa energiatarbimise eksponentsiaalse suurenemise.

Ja see ei hõlma isegi raskuste suurenemist. Iga 2,016 ploki järel läbib Bitcoin raskusastme korrigeerimise. Selle kohandamise eesmärk on skaleerida ploki raskusi, et need sobiksid kaevandamise räsimääradega, nii et ükski kaevandaja ei lahenda algoritme liiga kiiresti, imedes protsessi käigus kõik plokipreemiad. See aga tähendab, et mida rohkem kaevureid võrgus on, seda keerulisemaks muutub krüptitud algoritmide lahendamine pärast iga reguleerimist. See tähendaks ka seda, et kaevandusplatvormid peavad konkurentsis püsimiseks rohkem tööd tegema, tarbides seega veelgi rohkem energiat.

Kas hakkate pilti saama? Mida rohkem inimesi Bitcoini ostab, seda rohkem kaevureid meelitab valuuta selle väärtuse määramiseks.  Kaevurite arvu suurenemisega suurendab konkurentsi energiatarbimist ja kasvava võrgu korral suurendab iga raskusastme reguleerimine energiatarbimist, pannes kaevurid rohkem pingutama.

Nüüd, kui oleme sellest kõrvale saanud, pöörame selle probleemi pea peale ja vaatame võimalikku lahendust.

Bitcoin kasumitõendil? 

Panuse tõendamine on alternatiivne algoritm plokiahela hajutatud konsensuse saavutamiseks.  It tuli lavale 2012. aastal koos Peercoin, NXT ja BlackCoin kui selle peamised varased kasutajad.

Panuse tõestamise mudeli alusel kaevureid ei eksisteeri. Selle asemel asendatakse need valideerijatega (või võltsijatega), kes vastutavad tehingute kinnitamise eest. Tavaliselt panustavad valideerijad selle plokiahela põhirahakotti teatud summa tõendi panuse valuuta kohta.  

Selle valuuta võrk võib seejärel need järgmise ploki koostamiseks deterministlikult valida. Valikumehhanism varieerub sõltuvalt algoritmist, kuna see võib olla valitud juhuslikult või põhineda muutujate kombinatsioonil, nagu kogu rikkus ja sellele panustamise aeg.

Oluline on märkida, et panuse tõendamine ei paku ploki hüvesid, vaid ainult tehingutasusid, nii et teoreetiliselt ei tekita mudel samasugust konkurentsiimpulsi kui töö tõestamise süsteem. Kuigi võite saada seda sagedamini valikuid ja suuremaid tehingutasusid, mida rohkem olete panustanud, ei ürita te kedagi niimoodi lüüa, nagu teeksite Bitcoiniga.

Panuse tõendamise korral vajate vaid piisavalt energiat plokiahela põhitarkvara toiteks. Pole vaja raisata energiat ASIC-ile ja krüptograafilisele räsiprogrammile. Kui naasta võidusõidu analoogia juurde, on see sarnane sellega, et teile antakse auhind auto käivitamise eest, selle asemel, et seda võidusõiduks kasutada. Ootad stardiväravas järjekorras oma osalustrofee järele ja sa ei pea kartma lisagaasi raiskamise pärast, et sõit kaasvõistlejatest kiiremini läbida.  

Lühidalt, panuse tõendamine vähendab oluliselt energiatarbimist. See mitte ainult ei kasuta vähem energiamahukat programmi, vaid ka valideerijad ei pea üksteise vastu võitlema, et jääda elujõuliseks, nagu teevad kaevurid töö konsensuse alusel. Nad ei saa plokipreemiaid, kuid nad ei pea ka silmitsi seisma jõledate energiakuludega, millega kaevurid silmitsi seisavad. Kui kaalume tõendeid panuse tehingutasude kohta ilma selle oluliste tegevuskuludeta, on see võrreldav töö tasu ja selle kuludega, eriti neile, kes ei saa kalleid kaevandusplatvorme hooldada.

Viimased mõtted: kas Bitcoini panuse tõendamisel kunagi juhtub?

2017. aasta mais avalikustas Vitalik Buterin plaanid viia Ethereumi plokiahel üle panuse tõestamise algoritmile nimega Casper.  

Sel ajal oli uudne, et Proof-of-Stake'i turuletoomine suuruselt teisel krüptovaral oli panuse tõendamise süsteemile tohutu toetus; ja ökosüsteem on suures osas nihkunud PoS-i poole.

Panuse tõendamine võib väga hästi olla plokiahela tulevik. Ethereumi muutus näitab sama palju, kuna Vitalik Buterin näeb mehhanismi plussides väärtust, kuna nad kasutavad ära Bitcoini miinuseid.

Bitcoini energiakriis on üks esimesi tõeliselt olulisi katsumusi, mis krüptovaluutaga silmitsi seisavad, kui see marsib avalikkuse ette. Sellise tekkiva tehnoloogia puhul on oodata selliseid lõkse ja takistusi, kuid kogukonna kohustus on nende katsumustega kohaneda. Pole põhjust arvata, et töö puuduste tõendamine peaks kahjustama meie usku Satoshi Nakamoto loomingusse – pigem vastupidi. Kui tahame Bitcoini edu saavutada, peame jääma valvsaks oma kriitikale ja olema oma lahendustega proaktiivsed, sest praegusel kujul on Bitcoin lähitulevikus muutumas jätkusuutmatuks.

Võib-olla suudaks panuse tõendamine Bitcoini enesesabotaažist ära hoida. Kui Ethereumi algoritmi muutmine midagi tähendab, peaks see olema krüptokogukonnale selge signaal, et töö tõendamine ei saa praeguses olekus püsida.  

Küsimus on selles, kas turg kohaneb?