Bi lahko dokazilo o deležu odpravilo stroške energije Bitcoina?

• Bitcoin na Proof-of-Stake? 

Bitcoin ima težave z energijo. Zahvaljujoč porazdeljenemu konsenznemu algoritmu dokaza o delovanju kovanca ustvarja rudarjenje bitcoinov ogromen ogljični odtis. Rudarji porabijo približno 29.05 TWh električne energije letno. To je 0.13 % letne svetovne porabe energije, kar je več kot v 159 državah, vključno s skoraj vso Afriko.

Skupaj s konkurenčno naravo rudarjenja je eksponentna rast Bitcoina v veliki meri kriva za to divjo porabo energije. Glavna pozornost javnosti in razcvet obsega transakcij sta težavo le še poslabšala, saj indeks porabe energije Bitcoin ocenjuje, da so se izdatki za rudarsko energijo od oktobra do novembra povečali za 29.98 %. 

Pri tej eksponentni stopnji bo zaradi meteorskega vzpona kriptovalute do leta 2019 porabila več energije kot celotne ZDA.  

Prispevajoči dejavniki

Da bi pravilno diagnosticirali temeljni vzrok te energetske krize, se moramo poglobiti v razmerje med rastjo omrežja Bitcoin in njegovo mehaniko rudarjenja.

Po Bitcoinovem modelu dokazovanja dela rudarji tekmujejo med seboj, da zagotovijo porazdeljeno soglasje (sredstvo, s katerim Bitcoin kroži) v verigi blokov. Rudarji namenjajo svojo računalniško moč preverjanju transakcij, poslanih prek omrežja.  

Da bi to naredili, računalniki rešujejo šifrirne uganke, ki varujejo vsako transakcijo, in jih, ko so rešene, shranijo kot zgoščene vrednosti v blokih javne knjige. Prvi rudar, ki dokonča trenutni blok, prejme nagrado za blok v bitcoinih.

Kot lahko vidite na sliki, konkurenčna narava dokazila o delu spodbuja rudarje, da verigi blokov namenijo čim več procesorske moči. Zmogljivejša kot je vaša rudarska oprema, hitreje lahko rešite šifriranje transakcij in večja je verjetnost, da boste dokončali blok in prejeli njegove nagrade.

V povojih Bitcoina je veljalo, da lahko zanesljivo rudarite z grafično kartico ali običajnim računalniškim procesorjem. A ti dnevi so že zdavnaj minili. Ko je več rudarjev skočilo na vlak Bitcoin gravy, je bila razvita bolj sofisticirana programska oprema za rudarjenje, ki je rudarjem dala prednost. Ta oboroževalna dirka s strojno opremo je dosegla vrhunec v rudarjenju integriranega vezja, specifičnega za aplikacijo (ASIC). V smislu TLDR so rudarji ASIC procesorji, ki so učinkovitejši in zmogljivejši od CPE ali GPE.

Prvotne postopke rudarjenja so pustili v prahu. Resno, če bi s svojim računalnikom ali grafično kartico poskušali tekmovati z rudarskimi napravami ASIC, bi bilo to tako, kot da bi poskušali zmagati na Veliki nagradi Monaka z Vespo.  

Tudi en sam ASIC ni dovolj tekmovati z rudarskimi združenji velike lige. Največje rudarske zadruge namestijo na stotine ASIC-jev za ustvarjanje ogromnih procesorskih skupin. Da bi ostali konkurenčni drugim rudarjem, bodo ta združenja svojim napravam dodala strojno opremo za povečanje skupne moči zgoščevanja (izhod).

Verjetno vidite, kam to pelje. Rudarske naprave očitno potrebujejo elektriko in težje kot morajo delati, več energije porabijo. Kot take, konkurenčne spodbude dokaza dela vedno vodijo do eksponentnega povečanja porabe energije.

In to niti ne vključuje povečanja težavnosti. Vsakih 2,016 blokov je Bitcoin podvržen prilagoditvi težavnosti. Ta prilagoditev je namenjena prilagajanju težavnosti blokov, da se ujemajo z zgoščevalnimi stopnjami rudarjenja, tako da noben rudar ne reši algoritmov prehitro in pri tem posrka vse nagrade blokov v procesu. To pa pomeni, da več kot je rudarjev v omrežju, težje postane reševanje šifriranih algoritmov po vsaki prilagoditvi. To bi tudi pomenilo, da morajo rudarske naprave trdo delati, da ostanejo konkurenčne, in tako porabijo še več energije.

Začenjate dobivati ​​sliko? Več ljudi kot kupuje Bitcoin, več rudarjev bo pritegnila valuta za njeno vrednotenje.  Z več rudarji prihaja večja poraba energije za spodbujanje konkurence, z rastočim omrežjem pa bo vsaka težavnostna prilagoditev samo povečala porabo energije, saj bo rudarje delala več.

Zdaj, ko smo tega odpravili, obrnimo to težavo na glavo in poglejmo možno rešitev.

Bitcoin na Proof-of-Stake? 

Dokaz o deležu je alternativni algoritem za doseganje porazdeljenega soglasja verige blokov.  It sceno prišel 2012, z Peercoin, NXT in BlackCoin kot njeni prvi začetniki.

Pod modelom dokazila o deležu ne obstajajo rudarji. Namesto tega jih nadomestijo validatorji (ali ponarejevalci), ki so zadolženi za potrjevanje transakcij. Običajno validatorji vložijo določeno količino valute dokazila o vložku v osrednjo denarnico te verige blokov.  

Omrežje te valute jih lahko nato deterministično izbere za izdelavo naslednjega bloka. Izbirni mehanizem se razlikuje glede na algoritem, saj je lahko izbran naključno ali na podlagi kombinacije spremenljivk, kot sta skupno bogastvo in čas, ko je bilo zastavljeno.

Pomembno je omeniti, da dokazilo o vložku ne ponuja blokovnih nagrad, ampak samo transakcijske provizije, tako da teoretično model ne ustvarja enakega konkurenčnega impulza kot sistem dokazila o delu. Čeprav boste morda prejeli pogostejše izbire in višje provizije za transakcije, ko več vložite, ne poskušate nikogar premagati, kot bi to storili z Bitcoinom.

Z dokazom o vložku potrebujete samo toliko energije, da napajate osnovno programsko opremo verige blokov. Ni vam treba izgubljati energije za ASIC in program za kriptografsko zgoščevanje. Če se vrnem k dirkalni analogiji, je to podobno, kot če bi prejeli nagrado za zagon avtomobila, namesto da bi ga uporabili za dirkanje. Čakate v vrsti na štartnih vratih za svoj pokal za sodelovanje in ni vam treba skrbeti, da boste zapravili dodaten plin, da boste dirko končali hitreje kot vaši sotekmovalci.  

Na kratko, dokaz o deležu bistveno zmanjša porabo energije. Ne samo, da uporablja manj energijsko intenziven program, ampak validatorjem ni treba medsebojno potegovati, da bi ostali sposobni preživetja, kot to počnejo rudarji v okviru soglasja o dokazovanju dela. Ne prejmejo nagrad za bloke, vendar se jim tudi ni treba soočiti z nezaslišanimi stroški energije, s katerimi se srečujejo rudarji. Če pretehtamo transakcijske provizije dokazila o vložku brez znatnih operativnih stroškov, se izkaže, da je primerljivo z nagradami dokazila o delu glede na stroške, zlasti za tiste, ki ne morejo vzdrževati dragih rudarskih naprav.

Zadnje misli: Ali se bo Bitcoin na dokazu o deležu kdaj zgodil?

Maja 2017 je Vitalik Buterin razkril načrte za prehod verige blokov Ethereum na algoritem za dokaz vložka, imenovan Casper.  

Novost v tistem času je bila uvedba Proof-of-Stake na drugem največjem kripto sredstvu velika podpora za sistem proof-of-stake; in ekosistem se je v veliki meri premaknil proti PoS.

Dokaz o deležu je lahko prihodnost za blockchain. Sprememba Ethereuma kaže na to, saj Vitalik Buterin vidi vrednost v prednostih mehanizma, saj izkoriščajo slabosti Bitcoina.

Energetska kriza bitcoina je ena od prvih res večjih preizkušenj, s katerimi se sooča kriptovaluta, ko koraka proti javnemu ugledu. Takšne pasti in ovire je pričakovati v tako nastajajoči tehnologiji, vendar je odgovornost širše skupnosti, da se prilagodi tem težavam. Nobenega razloga ni, da bi mislili, da bi moralo obravnavanje dokazov o pomanjkljivostih dela ogroziti naše prepričanje v stvaritev Satoshija Nakamota – ravno nasprotno. Če želimo, da bi Bitcoin uspel, moramo ostati pozorni na svoje kritike in proaktivni z našimi rešitvami, saj je trenutno stanje Bitcoin na dobri poti, da v bližnji prihodnosti postane nevzdržen.

Morda bi dokaz o deležu lahko preprečil Bitcoin pred samosabotažo. Če sprememba algoritma Ethereuma kaj pomeni, bi to moralo biti jasen signal kripto skupnosti, da dokaz o delu ne more ostati v trenutnem stanju.  

Vprašanje je, ali se bo trg prilagodil?