O uso de energia das criptomoedas é atualmente um tema quente na mente de todos.
As alegações em ambos os extremos são um pouco tolas, com os extremistas da blockchain alegando que as pessoas deveriam ignorar completamente o uso de energia, enquanto os extremistas anti-blockchain querem aproveitar isso para proibir todas as criptomoedas sem explorar opções como Gulden, que oferece uma solução alternativa.
Não vou tomar partido neste artigo em particular, a não ser dizer que a verdade, como sempre, está em algum lugar no meio, todos devemos nos preocupar até certo ponto com essas coisas e formar nossa própria opinião.
Com esse tipo de assunto na mente de todos, muitas pessoas recentemente me perguntaram sobre o uso de energia e a eficiência energética da Guldens.
Neste artigo tento fazer uma comparação o mais justa possível entre o consumo de energia do florim e o do bitcoin.
Resumo/tl;dr
Há muitos fatores a serem considerados, incluindo recompensas de bloco atuais versus futuras e parâmetros de rede, mas dada a mesma capitalização de mercado do Bitcoin (se Gulden substituísse o Bitcoin)…
A rede Gulden é capaz de alcançar realisticamente, com alguns ajustes finos, mais de 260x a eficiência do bitcoin, no mínimo, potencialmente mais, enquanto ainda mantém uma segurança equivalente ou provavelmente maior. E com potencial para estabelecer um limite superior no uso de energia em vez do crescimento eterno.
Uma rede que pode funcionar com custos mais baixos, não apenas em termos de capital, mas também em termos ambientais.
Na pior das hipóteses, se não fosse alterado, ainda alcançaria quatro vezes a eficiência do bitcoin para o mesmo valor de mercado, mas com segurança extremamente excessiva em comparação.
Informações básicas sobre as duas moedas
O Bitcoin é obviamente baseado em PoW, no momento em que este artigo foi escrito, ele tinha um preço de cerca de US$ 50 por moeda, um fornecimento total eventual de 779 moedas, capitalização de mercado de US$ 18 e um hash de rede. -taxa de 708 Th/s. Os mineradores são recompensados com 768 BTC para cada bloco ou US$ 950 por bloco. Os blocos são encontrados em média a cada 202 minutos.
O Bitcoin é predominantemente extraído por ASICs; um antminer S9i tem uma taxa de hash de 14Th/s e um consumo de energia de 1320 watts. O desempenho entre o hardware mais recente e o moderno varia enormemente, um minerador de geração mais antiga, o Antminer S7, tem em comparação 4.73Th/s para um consumo de energia de 1293W ou aproximadamente apenas 33% do desempenho para a mesma potência.
Gulden utiliza nosso próprio modelo de consenso PoW² que tem um componente PoW como o bitcoin, mas também um segundo componente único de testemunho, que compartilha muitas semelhanças com o PoS. PoW² difere de muitos outros modelos de consenso “alternativos” porque, como o PoW, sua segurança pode ser comprovada se as mesmas afirmações simples forem válidas e não for vulnerável a ataques adicionais por outros meios. Mais informações técnicas sobre isso SUA PARTICIPAÇÃO FAZ A DIFERENÇA e SUA PARTICIPAÇÃO FAZ A DIFERENÇA.
No momento em que este artigo foi escrito, Gulden tinha um preço de US$ 0.032, um fornecimento total eventual de 750 moedas, capitalização de mercado de US$ 000 e uma taxa de hash de rede de 000 Mh/s. Os mineradores são recompensados com 17 NLG por cada bloco ou US$ 000 por bloco, mas isso deverá ser reduzido em breve para 000 NLG por bloco ou US$ 5 por bloco. Os blocos são encontrados em média a cada 000 minutos.
Gulden é extraído apenas por CPU, uma das poucas moedas com mineração por CPU que conseguiu resistir ao teste no tempo graças às sinergias possibilitadas apenas pelo nosso sistema de testemunho. Uma CPU razoável de “alta qualidade” pode minerar a cerca de 10Mh/s com um consumo de cerca de 300 watts. Embora a taxa de hash de várias CPUs seja diferente, as características de desempenho por watt são aproximadamente equivalentes, com algumas pequenas flutuações.
Graças a um formato de transação mais eficiente, Gulden pode acomodar até o dobro da quantidade de transações no mesmo tamanho de bloco.
Uma comparação simples/ingênua
O uso atual de energia de Gulden pode ser calculado em cerca de 150 kW.
Pode-se dizer que o Bitcoin tem 16 kW, se fosse inteiramente hardware de última geração, caso contrário, adicionamos 500% extras (na realidade, provavelmente é mais), deixando-nos com um número de 000' 30 kW (embora algumas estimativas sejam de que este valor seja muito maior).
Portanto, Gulden é 143 vezes mais eficiente em termos energéticos que o Bitcoin, ou 000 vezes se considerarmos o uso de energia por capacidade de transação de bloco, pare rapidamente as prensas e conte a todos!
Bem, não, se fôssemos uma moeda fraudulenta comum, é exatamente isso que faríamos, mas na Gulden somos melhores do que isso, então vamos ver por que isso está errado.
Simples, o Gulden está atualmente avaliado em muito menos que o Bitcoin; o uso de energia varia de acordo com o preço, então se Gulden substituísse o Bitcoin amanhã, esses números de repente pareceriam muito diferentes, pois o preço mais alto levaria a um maior uso de energia.
Uma comparação um pouco menos ingênua
Então, como podemos comparar? Bem, podemos ver o que aconteceria se o preço do Gulden aumentasse, poderíamos considerar o que aconteceria se 1 NLG fosse igual a 1 BTC, mas isso é improvável, pois o Gulden tem muito mais oferta do que o Bitcoin.
Portanto, a comparação correta é se seus valores de mercado fossem idênticos.
Então vamos ver o impacto disso…
Com um valor de mercado de $ 950, 202 Gulden valeria $ 346, ~ 596 vezes mais do que antes.
Com 20 Gulden sendo encontrados por bloco (US$ 25340), poderíamos antecipar que a taxa de hash da rede subiria para 79 e o consumo de energia para 237 kW. Ou cerca de 000% do bitcoin.
Embora alguns possam argumentar que, em vez disso, deveríamos simplesmente olhar para os dólares por hora e assumir o uso puro de energia bruta; que no Bitcoin seria $ 1/hora, enquanto no Gulden seria $ 904/hora. Ou cerca de 208% do bitcoin.
A primeira comparação avalia outras externalidades de mercado, custos de hardware, configuração e assim por diante, enquanto a segunda assume apenas energia. Embora eu ache que o primeiro é um pouco mais preciso, a verdade provavelmente está em algum ponto intermediário, então poderíamos dizer que Gulden é cerca de 25% mais eficiente que o Bitcoin ou usaria cerca de 1/4 da energia pelo mesmo preço. Ou 50% e 1/8 se considerarmos a capacidade de transação.
Ainda é uma melhoria, mas não tão entusiasmante como antes. No entanto, este ainda não é o quadro completo, pois não explica a diferença nos modelos de consenso. Esse consumo de energia é realmente necessário? É realmente seguro? Qualquer moeda pode alegar ser infinitamente mais eficiente em termos energéticos se não tiver que respaldar seu modelo de segurança.
Uma melhor tentativa de comparação
Para fazer uma comparação melhor precisamos considerar o modelo de segurança de Gulden. Mais sobre isso SUA PARTICIPAÇÃO FAZ A DIFERENÇA.
O modelo de segurança do Bitcoin é relativamente simples, quanto mais energia (e hardware) protege a rede, mais segura ela é, o preço e o uso de energia devem continuar a aumentar ao longo do tempo ou eventualmente a rede pode se tornar vulnerável a ataques de 50% se a relação custo/lucro de usar hardware de mineração barato e ocioso e despesas de eletricidade para causar danos torna-se mais lucrativo do que usá-lo para extrair moedas. Embora um mineiro possa fazer as duas coisas ao mesmo tempo, o que complica um pouco mais esta equação.
Independentemente disso, embora haja alguma margem para reduzir o uso de energia (se as recompensas da mineração fossem reduzidas sem aumento de preços), seria provável, na melhor das hipóteses, reduzir para metade ou para um quarto antes que surgisse um problema importante. E, de qualquer forma, isso não é possível porque é extremamente improvável que os desenvolvedores e a comunidade do Bitcoin permitam alterações nas recompensas fora das reduções originais. As reduções para metade são geralmente acompanhadas por um ganho no preço, compensando qualquer potencial de poupança de energia.
O modelo de segurança de Guldens é mais complexo, o preço de um ataque é determinado tanto pela mineração PoW quanto pela participação do testemunho, e é multiplicativo de ambos. ou seja, atacar Gulden é mais caro/difícil do que atacar uma moeda PoW com o mesmo uso de energia e também mais caro/difícil do que atacar uma moeda PoS pura.
Com nosso atual escasso uso de energia de 150 kW, já estamos bastante seguros com um ataque que custa mais do que muitas moedas PoW de maior capitalização de mercado que têm um uso de energia muito maior.
Nós, ao contrário do bitcoin, também não estamos tão presos a ser gravados em pedra e fizemos e continuaremos a fazer mudanças quando essas mudanças tiverem o consenso da comunidade e melhorarem as coisas.
A comunidade sinalizou repetidamente a sua intenção de que, caso o preço suba substancialmente, as recompensas devem diminuir, e neste momento estamos no processo de implementação de um halving para ajudar com isso, embora seja minha intenção sugerir para debate um método mais dinâmico de reduzindo as recompensas da mineração por meio de consenso distribuído em vez de valores fixos.
E embora se o nosso preço subisse, definitivamente desejaríamos que a nossa segurança subisse um pouco mais do que é agora, o nível de segurança que $ 25340 por bloco traria é muito superior a qualquer coisa que seja razoavelmente necessária, e assim é possível especular que se o preço do Gulden subisse para US$ 1267, a recompensa do bloco poderia ser reduzida para apenas 1 NLG, ao mesmo tempo em que forneceria ampla segurança no que equivaleria a apenas cerca de 118 kW de uso constante de energia.
Isto representaria uma rede que não só teria menor consumo de energia em 0.5% do consumo de energia; ou 180x mais eficiente, mas com custos operacionais mais baixos e maior segurança. Considerando a capacidade de transação, ela é ainda menor, cerca de 0.25% do uso de energia ou 260 vezes mais eficiente. Com uma grande margem de segurança de sobra.
Cálculos técnicos
Acima eu forneço alguns números de segurança, mas sem o trabalho, alguns podem pensar que eu os peguei do nada, então nesta seção eu mostro meu trabalho.
Gulden atualmente tem um peso total de testemunha de cerca de 1279689223, assumiremos que metade disso é um erro por excesso de cautela 639 844% disso é um peso de 611, o que representa cerca de 1 NLG bloqueados por um ano.
O texto abaixo ignora as despesas de capital de hardware, que deixo como um exercício para o leitor. Assumimos que o hardware é “gratuito” aqui, pois as diferenças entre o hardware para os dois, embora sejam um tópico interessante, não mudam muito as coisas e adicionam muita complexidade a um discussão já complexa.
Para obter mais informações sobre como os números abaixo são derivados, consulte este artigo para mais detalhes.
Observe que o texto abaixo ignora que um minerador atacante ainda recebe a recompensa do bloco (um fator que favorece Gulden com a recompensa mais baixa por ser menos lucrativo que o bitcoin) e a diferença no tempo de bloqueio entre as moedas, um fator que significa que o que é um 10 conf O ataque ao gulden seria um ataque de 3 conf ao bitcoin, mas por outro lado muda muito pouco.
Cenário de recompensa de $ 25340 por bloco:
Para Gulden, atacar 10 confirmações exigiria 10 dessas contas, cuja recompensa de $ 25340 por bloco é um desembolso de capital total de $ 6 bloqueado por um ano inteiro!; e ainda exigiria 335x (ou provavelmente mais) da taxa de hash da rede, ou um gasto de energia de cerca de 000 kW/h (000x os requisitos para um ataque ao bitcoin) representando um adicional ou US$ 100 por kWh, um custo de quase US$ 297 por hora contra US$ 138 por hora no Bitcoin. Isso ainda ignora as despesas de capital com hardware, que deixo como exercício para o leitor: assumimos que o hardware é “gratuito” aqui.
Cenário de recompensa de $ 1267 por bloco:
Com uma recompensa de US$ 1267 por bloco, o desembolso de capital permaneceria ainda em US$ 6, já que o preço é o mesmo!; e ainda exigiria 335x (ou provavelmente mais) da taxa de hash da rede, ou um gasto de energia de cerca de 000 W/h (metade dos requisitos para um ataque ao bitcoin) representando um adicional ou US$ 000 por kWh por kWh. custo de quase US$ 100 por hora contra US$ 11 por hora em bitcoin.
Embora o consumo de energia para um ataque seja um pouco menor do que o do Bitcoin neste momento, depois de considerar o desembolso extra de capital para testemunhar, bem como outros aspectos de segurança discutido com mais detalhes aqui é justo dizer que neste nível de recompensa o Gulden está no mínimo no mesmo nível do Bitcoin em termos de segurança, embora realisticamente ainda seja muito mais seguro.
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