• Bitcoin σε απόδειξη συμμετοχής; 

Το Bitcoin έχει ενεργειακό πρόβλημα. Χάρη στον κατανεμημένο αλγόριθμο συναίνεσης απόδειξης εργασίας του νομίσματος, η εξόρυξη Bitcoin δημιουργεί ένα τεράστιο αποτύπωμα άνθρακα. Οι ανθρακωρύχοι καταναλώνουν περίπου 29.05 TWh ηλεκτρικής ενέργειας ετησίως. Αυτό είναι το 0.13% της παγκόσμιας ετήσιας κατανάλωσης ενέργειας, που αντιστοιχεί σε περισσότερες από 159 χώρες, συμπεριλαμβανομένης σχεδόν όλης της Αφρικής.

Σε συνδυασμό με την ανταγωνιστική φύση της εξόρυξης, η εκθετική ανάπτυξη του Bitcoin ευθύνεται σε μεγάλο βαθμό για αυτήν την αχαλίνωτη κατανάλωση ενέργειας. Η γενική προσοχή του κοινού και η έκρηξη του όγκου συναλλαγών απλώς επιδείνωσαν το πρόβλημα, καθώς ο δείκτης κατανάλωσης ενέργειας Bitcoin εκτιμά ότι οι δαπάνες εξορυκτικής ενέργειας αυξήθηκαν κατά 29.98% από τον Οκτώβριο έως τον Νοέμβριο. 

Με αυτόν τον εκθετικό ρυθμό, η μετεωρική άνοδος του κρυπτονομίσματος έχει τον ρυθμό να καταναλώνει περισσότερη ενέργεια από το σύνολο των ΗΠΑ μέχρι το 2019.  

Οι συνεισφέροντες παράγοντες

Προκειμένου να διαγνώσουμε σωστά τη βασική αιτία αυτής της ενεργειακής κρίσης, πρέπει να ερευνήσουμε τη σχέση μεταξύ της ανάπτυξης του δικτύου του Bitcoin και των μηχανικών εξόρυξής του.

Σύμφωνα με το μοντέλο απόδειξης εργασίας του Bitcoin, οι εξορύκτες ανταγωνίζονται μεταξύ τους για να εξασφαλίσουν μια κατανεμημένη συναίνεση (τα μέσα με τα οποία κυκλοφορεί το Bitcoin) στο blockchain. Οι εξορύκτες δεσμεύουν την υπολογιστική τους ισχύ για να επαληθεύσουν τις συναλλαγές που αποστέλλονται μέσω του δικτύου.  

Για να γίνει αυτό, οι υπολογιστές λύνουν τους γρίφους κρυπτογράφησης που ασφαλίζουν κάθε συναλλαγή και, αφού επιλυθούν, τα αποθηκεύουν ως κατακερματισμούς στα μπλοκ του δημόσιου καθολικού. Ο πρώτος εξορύκτης που θα ολοκληρώσει το τρέχον μπλοκ λαμβάνει μια ανταμοιβή μπλοκ σε Bitcoin.

Όπως μπορείτε να δείτε στην εικόνα, η ανταγωνιστική φύση της απόδειξης εργασίας δίνει κίνητρα στους εξορύκτες να αφιερώσουν όσο το δυνατόν περισσότερη επεξεργαστική ισχύ στο blockchain. Όσο πιο ισχυρή η εξέδρα εξόρυξης σας, τόσο πιο γρήγορα μπορείτε να λύσετε τις κρυπτογραφήσεις συναλλαγών και τόσο πιο πιθανό είναι να ολοκληρώσετε ένα μπλοκ και να λάβετε τις ανταμοιβές του.

Στην αρχή του Bitcoin, μπορούσες να εξορύξεις αξιόπιστα με μια κάρτα γραφικών ή έναν υπερσύγχρονο επεξεργαστή υπολογιστή. Όμως αυτές οι μέρες έχουν περάσει προ πολλού. Καθώς περισσότεροι ανθρακωρύχοι πηδούσαν στο Bitcoin gravy train, αναπτύχθηκε πιο εξελιγμένο λογισμικό εξόρυξης για να δώσει στους ανθρακωρύχους ένα πλεονέκτημα. Αυτός ο αγώνας εξοπλισμών υλικού κορυφώθηκε με την εξόρυξη ολοκληρωμένων κυκλωμάτων για συγκεκριμένες εφαρμογές (ASIC). Με όρους TLDR, οι ASIC miners είναι επεξεργαστές που είναι πιο αποτελεσματικοί και ισχυροί από τους CPU ή τις GPU.

Και άφησαν τις αρχικές διαδικασίες εξόρυξης στη σκόνη. Σοβαρά, αν προσπαθούσατε να ανταγωνιστείτε τις εξέδρες εξόρυξης ASIC χρησιμοποιώντας τον υπολογιστή ή την κάρτα γραφικών σας, θα ήταν σαν να προσπαθείτε να κερδίσετε το Grand Prix του Μονακό με μια Vespa.  

Ακόμη και ένα μόνο ASIC δεν είναι αρκετό ανταγωνίζονται με τις μεγάλες δεξαμενές εξόρυξης. Οι μεγαλύτεροι συνεταιρισμοί εξόρυξης δημιουργούν εκατοντάδες ASIC για να δημιουργήσουν τεράστιες δεξαμενές επεξεργαστών. Προκειμένου να παραμείνουν ανταγωνιστικοί με άλλους ανθρακωρύχους, αυτές οι ομάδες θα προσθέσουν υλικό στις εξέδρες τους για να αυξήσουν τη συνολική ισχύ κατακερματισμού (εξόδου).

Μάλλον βλέπετε πού πάει αυτό. Οι εξέδρες εξόρυξης απαιτούν προφανώς ηλεκτρική ενέργεια και όσο πιο σκληρά πρέπει να εργαστούν, τόσο περισσότερη ενέργεια καταναλώνουν. Ως εκ τούτου, η απόδειξη των ανταγωνιστικών κινήτρων της εργασίας οδηγεί πάντα σε εκθετική αύξηση της κατανάλωσης ενέργειας.

Και αυτό δεν περιλαμβάνει καν αυξήσεις δυσκολίας. Κάθε 2,016 μπλοκ, το Bitcoin υφίσταται προσαρμογή δυσκολίας. Αυτή η προσαρμογή έχει σκοπό να κλιμακώσει τη δυσκολία μπλοκ ώστε να ταιριάζει με τους ρυθμούς κατακερματισμού εξόρυξης, έτσι ώστε κανένας εξορύκτης να επιλύει αλγόριθμους πολύ γρήγορα, απορροφώντας όλες τις ανταμοιβές μπλοκ στη διαδικασία. Αυτό σημαίνει, ωστόσο, ότι όσο περισσότεροι εξορύκτες υπάρχουν στο δίκτυο, τόσο πιο δύσκολο γίνεται η επίλυση των κρυπτογραφημένων αλγορίθμων μετά από κάθε προσαρμογή. Αυτό θα σήμαινε επίσης ότι οι εξέδρες εξόρυξης πρέπει να εργαστούν σκληρότερα για να παραμείνουν ανταγωνιστικές, καταναλώνοντας έτσι ακόμη περισσότερη ενέργεια.

Αρχίζετε να λαμβάνετε την εικόνα; Όσο περισσότεροι άνθρωποι αγοράζουν Bitcoin, τόσο περισσότεροι εξορύκτες θα προσελκύονται από το νόμισμα για την αποτίμησή του.  Με περισσότερους ανθρακωρύχους έρχεται περισσότερη κατανάλωση ενέργειας στον ανταγωνισμό και με ένα αναπτυσσόμενο δίκτυο, κάθε προσαρμογή δυσκολίας θα επιδεινώσει την κατανάλωση ενέργειας κάνοντας τους ανθρακωρύχους να εργάζονται σκληρότερα.

Τώρα που το έχουμε ξεμπερδέψει, ας ανατρέψουμε αυτό το πρόβλημα και ας δούμε μια πιθανή λύση.

Bitcoin σε απόδειξη συμμετοχής; 

Το Proof of Stake είναι ένας εναλλακτικός αλγόριθμος για την επίτευξη της κατανεμημένης συναίνεσης ενός blockchain.  It εμφανίστηκε στη σκηνή το 2012, με Οι Peercoin, NXT και BlackCoin ως οι κύριοι πρώιμοι χρήστες του.

Δεν υπάρχουν ανθρακωρύχοι σύμφωνα με το μοντέλο απόδειξης στοιχήματος. Αντίθετα, αντικαθίστανται από επικυρωτές (ή πλαστογράφους) που είναι υπεύθυνοι για την επικύρωση των συναλλαγών. Συνήθως, οι επικυρωτές ποντάρουν ένα συγκεκριμένο ποσό απόδειξης του νομίσματος πονταρίσματος στο βασικό πορτοφόλι αυτού του blockchain.  

Το δίκτυο αυτού του νομίσματος μπορεί στη συνέχεια να τα επιλέξει ντετερμινιστικά για να κατασκευάσει το επόμενο μπλοκ. Ο μηχανισμός επιλογής ποικίλλει ανάλογα με τον αλγόριθμο, καθώς μπορεί να επιλεγεί τυχαία ή με βάση έναν συνδυασμό μεταβλητών, όπως ο συνολικός πλούτος και ο χρόνος που έχει πονταριστεί.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η απόδειξη πονταρίσματος δεν προσφέρει ανταμοιβές μπλοκ, μόνο χρεώσεις συναλλαγής, επομένως θεωρητικά, το μοντέλο δεν δημιουργεί την ίδια ανταγωνιστική ώθηση με το σύστημα απόδειξης εργασίας. Ενώ μπορεί να λαμβάνετε πιο συχνές επιλογές και μεγαλύτερες προμήθειες συναλλαγών όσο περισσότερα ποντάρετε, δεν προσπαθείτε να κερδίσετε κανέναν όπως θα κάνατε με το Bitcoin.

Με την απόδειξη συμμετοχής, χρειάζεστε μόνο αρκετή ενέργεια για να τροφοδοτήσετε το βασικό λογισμικό ενός blockchain. Δεν χρειάζεται να σπαταλάτε ενέργεια σε ένα ASIC και ένα κρυπτογραφικό πρόγραμμα κατακερματισμού. Για να επιστρέψουμε στην αναλογία των αγώνων, είναι σαν να σας απονεμηθεί ένα βραβείο για την εκκίνηση του αυτοκινήτου σας αντί να το χρησιμοποιήσετε στον αγώνα. Περιμένετε στην ουρά στην πύλη εκκίνησης για το τρόπαιο συμμετοχής σας και δεν χρειάζεται να ανησυχείτε μήπως σπαταλήσετε το επιπλέον γκάζι για να ολοκληρώσετε τον αγώνα γρηγορότερα από τους συναγωνιστές σας.  

Με λίγα λόγια, η απόδειξη συμμετοχής μειώνει σημαντικά τη χρήση ενέργειας. Όχι μόνο χρησιμοποιεί ένα λιγότερο ενεργοβόρο πρόγραμμα, αλλά οι υπεύθυνοι επικύρωσης δεν χρειάζεται να σηκώνουν το προβάδισμα ο ένας εναντίον του άλλου για να παραμείνουν βιώσιμοι όπως κάνουν οι ανθρακωρύχοι με συναίνεση απόδειξης εργασίας. Δεν λαμβάνουν ανταμοιβές μπλοκ, αλλά δεν χρειάζεται επίσης να αντιμετωπίσουν το εξωφρενικό κόστος ενέργειας που αντιμετωπίζουν οι ανθρακωρύχοι. Εάν σταθμίσουμε την απόδειξη των προμηθειών συναλλαγής του μεριδίου χωρίς το σημαντικό κόστος λειτουργίας του, θα είναι συγκρίσιμο με την απόδειξη της ανταμοιβής της εργασίας έναντι του κόστους του, ειδικά για εκείνους που δεν μπορούν να συντηρήσουν ακριβές εξέδρες εξόρυξης.

Τελικές σκέψεις: Θα συμβεί ποτέ το Bitcoin με απόδειξη στοιχήματος;

Τον Μάιο του 2017, η Vitalik Buterin αποκάλυψε σχέδια για τη μετάβαση του blockchain Ethereum σε έναν αλγόριθμο απόδειξης στοιχήματος που ονομάζεται Casper.  

Καινοτόμο εκείνη την εποχή, η κυκλοφορία του Proof-of-Stake στο δεύτερο μεγαλύτερο περιουσιακό στοιχείο κρυπτογράφησης ήταν μια τεράστια υποστήριξη για το σύστημα απόδειξης στοιχήματος. και το οικοσύστημα έχει μετατοπιστεί σε μεγάλο βαθμό προς το PoS.

Η απόδειξη συμμετοχής μπορεί κάλλιστα να είναι το μέλλον για το blockchain. Η αλλαγή του Ethereum δείχνει τόσα πολλά, καθώς ο Vitalik Buterin βλέπει αξία στα πλεονεκτήματα του μηχανισμού καθώς εκμεταλλεύονται τα μειονεκτήματα του Bitcoin.

Η ενεργειακή κρίση του Bitcoin είναι μια από τις πρώτες πραγματικά ουσιαστικές δοκιμές που αντιμετωπίζει το κρυπτονόμισμα καθώς βαδίζει προς τη δημόσια προβολή. Παγίδες και εμπόδια όπως αυτά είναι αναμενόμενα σε μια τόσο εκκολαπτόμενη τεχνολογία, αλλά είναι ευθύνη της κοινότητας γενικότερα να προσαρμοστεί σε αυτές τις δοκιμασίες. Δεν υπάρχει λόγος να πιστεύουμε ότι η αντιμετώπιση απόδειξης των ελλείψεων της εργασίας θα πρέπει να θέσει σε κίνδυνο την πίστη μας στη δημιουργία του Satoshi Nakamoto – το αντίθετο μάλιστα. Αν θέλουμε να δούμε το Bitcoin να πετυχαίνει, πρέπει να παραμείνουμε σε επαγρύπνηση στις επικρίσεις μας και να είμαστε προνοητικοί με τις λύσεις μας, γιατί όπως έχει σήμερα, το Bitcoin βρίσκεται σε καλό δρόμο να γίνει μη βιώσιμο στο εγγύς μέλλον.

Ίσως η απόδειξη του μεριδίου θα μπορούσε να αποτρέψει το Bitcoin από αυτο-σαμποτάζ. Εάν η αλλαγή του αλγορίθμου του Ethereum σημαίνει κάτι, θα πρέπει να είναι ένα σαφές μήνυμα προς την κοινότητα κρυπτογράφησης ότι η απόδειξη εργασίας δεν μπορεί να παραμείνει στην τρέχουσα κατάστασή της.  

Το ερώτημα είναι, θα προσαρμοστεί η αγορά;