Dokaz uloga: Rješenje energetskih problema Bitcoina?

Bitcoin ima energetski problem. Zahvaljujući algoritmu distribuiranog konsenzusa s dokazom o radu novčića, rudarstvo bitcoina stvara masivni ugljični otisak. Rudari godišnje potroše oko 29,05 TWh električne energije. To je 0,13% godišnje svjetske potrošnje energije, što je više od 159 zemalja, uključujući gotovo cijelu Afriku.

Zajedno s konkurentskom prirodom rudarstva, eksponencijalni rast Bitcoina u velikoj je mjeri kriv za ovu raširenu potrošnju energije. Uobičajena pažnja javnosti i nagli opseg transakcija samo su pogoršali problem, jer indeks potrošnje energije Bitcoina procjenjuje da su se troškovi rudarske energije povećali za 29,98% od listopada do studenog.

Ovim eksponencijalnim tempom, meteorski porast kriptovalute ubrzava do 2019. godine da potroši više energije od cijelog SAD-a.

Čimbenici koji pridonose

Da bismo pravilno dijagnosticirali osnovni uzrok ove energetske krize, moramo istražiti odnos između rasta mreže Bitcoin i njegove mehanike rudarstva.

Pod modelom dokaza o radu Bitcoina, rudari se međusobno natječu kako bi osigurali raspodijeljeni konsenzus (sredstvo kojim Bitcoin cirkulira) na blockchainu. Rudari predaju svoju računarsku snagu kako bi provjerili transakcije poslane putem mreže.

Da bi to učinili, računala rješavaju zagonetke šifriranja koje osiguravaju svaku transakciju, a nakon što ih riješe, pohranjuju ih kao raspršene elemente u blokove na javnoj knjizi. Prvi rudar koji završi trenutni blok dobiva nagradu za blok u Bitcoinu.

Kao što vidite na slici, natjecateljska priroda dokaza o radu potiče rudare da na blockchain predaju što više procesorske snage. Što je snažnija vaša rudarska oprema, brže možete riješiti šifriranje transakcija, to je veća vjerojatnost da ćete dovršiti blok i primiti njegove nagrade.

Još u Bitcoinovim povojima znalo je biti da ste mogli pouzdano rudariti grafičkom karticom ili raširenim računalnim procesorom. Ali ti su dani prošli. Kako je sve više rudara uskakalo u vlaku Bitcoin sosa, razvijen je sofisticiraniji rudarski softver koji rudarima daje prednost. Ova utrka naoružanja hardverom kulminirala je rudarstvom integriranih sklopova (ASIC) specifičnih za primjenu. U terminima TLDR-a, ASIC rudari su procesori koji su učinkovitiji i moćniji od CPU-a ili GPU-a.

I ostavili su originalne rudarske postupke u prašini. Ozbiljno, ako se pokušavate natjecati s ASIC rudarskim opremama koristeći računalo ili grafičku karticu, bilo bi to kao da pokušate osvojiti Veliku nagradu Monaka vespom.

U ovom trenutku čak niti jedan ASIC nije dovoljan za nadmetanje s velikim rudarskim bazenima. Najveće rudarske zadruge namještaju stotine ASIC-a kako bi stvorile masivne procesorske bazene. Kako bi ostali konkurentni ostalim rudarima, ovi će bazeni dodati hardver na svoje platforme kako bi povećali ukupnu snagu raspršivanja (izlaz).

Vjerojatno vidite kuda ovo ide. Rudarske platforme očito trebaju električnu energiju, a što teže moraju raditi, to više energije troše. Kao takvi, dokazi o konkurentnim poticajima na radu uvijek vode do eksponencijalnog povećanja potrošnje energije.

A to čak ne uključuje povećanja poteškoća. Svakih 2.016 blokova Bitcoin prolazi kroz prilagodbu poteškoće. Ova je prilagodba namijenjena skaliranju poteškoća bloka tako da odgovaraju hešratima rudarstva, tako da nijedan rudar ne rješava algoritme prebrzo, usisavajući sve blokovske nagrade u procesu. To, međutim, znači da što je više rudara na mreži, to je teže riješiti šifrirane algoritme nakon svake prilagodbe. To bi također značilo da rudarske platforme moraju više raditi kako bi ostale konkurentne, trošeći tako još više energije.

Počinješ dobivati ​​sliku? Što više ljudi kupuje Bitcoin, više će rudara privući valutu za njezinu procjenu. S više rudara veća je potrošnja energije za nadmetanje goriva, a s rastućom mrežom svako prilagođavanje poteškoća samo će pogoršati potrošnju energije čineći da rudari rade napornije.

Sad kad smo to uklonili s puta, okrenimo ovaj problem i potražimo potencijalno rješenje.

Slučaj dokazivanja udjela

Dokaz udjela zamjenski je algoritam za postizanje distribuiranog konsenzusa blockchaina. Na scenu je izašao 2012. godine, a Peercoin, NXT i BlackCoin bili su njegovi primarni korisnici.

Prema modelu dokaza o udjelu ne postoje rudari. Umjesto toga, zamjenjuju se validatorima (ili krivotvoriteljima) koji su zaduženi za provjeru valjanosti transakcija. Tipično, validatori ulože određenu količinu dokaza o valuti uloga u temeljni novčanik tog blockchaina.

Mreža te valute tada ih može deterministički odabrati za izgradnju sljedećeg bloka. Mehanizam odabira razlikuje se ovisno o algoritmu, jer se može odabrati slučajnim odabirom ili na temelju kombinacije varijabli, poput ukupnog bogatstva i vremena ulaganja.

Važno je napomenuti da dokaz o udjelu ne nudi blok nagrade, već samo naknade za transakcije, pa teoretski model ne rađa jednake konkurentske impulse kao sustav dokaza o radu. Iako ćete možda primati češće odabire i veće naknade za transakcije, što više ulažete, ne pokušavate nikoga pobijediti kao što biste to učinili s Bitcoinom.

Uz dokaz o udjelu, trebate samo dovoljno energije za napajanje osnovnog softvera blockchaina. Ne treba trošiti energiju na ASIC i program kriptografskog raspršivanja. Da se vratimo na trkaću analogiju, slično je dodjeli nagrade za pokretanje automobila umjesto da ga koristite za utrke. Čekate u redu na startnim vratima za svoj trofej za sudjelovanje i ne morate se brinuti da li ćete potrošiti dodatni benzin da biste utrku završili brže od svojih kolega natjecatelja.

Ukratko, dokaz o udjelu značajno smanjuje potrošnju energije. Ne samo da koristi manje energetski intenzivan program, već i validatori ne moraju jedni drugima postavljati napore da bi ostali održivi kao rudari pod konsenzusom dokaza o radu. Ne dobivaju blok nagrade, ali također se ne moraju suočiti s nečuvenim troškovima energije s kojima se rudari suočavaju. Ako odvagamo dokaz o naknadi za transakcije uloga bez njegovih značajnih troškova poslovanja, on će se usporediti s dokazom o nagradama za rad s njegovim troškovima, posebno za one koji ne mogu održavati skupe rudarske platforme.

Dokaz je u Puddinu

Još u svibnju Vitalik Buterin predstavio je planove za prelazak Ethereum blockchaina u algoritam dokaza uloga nazvan Casper. Kao drugi po veličini kriptoasset, ovaj je razvoj velika podrška sustavu dokaza o ulozima.

Dokaz o udjelu vrlo vjerojatno može biti budućnost blockchaina. Promjena Ethereuma ukazuje na onoliko koliko Vitalik Buterin vidi vrijednost u profesionalcima mehanizma dok oni kapitaliziraju protiv Bitcoina.

Energetska kriza Bitcoina jedno je od prvih uistinu značajnih ispitivanja s kojima se kriptovaluta suočava u kretanju prema javnom isticanju. Zamke i prepreke poput ovih mogu se očekivati ​​u tako tehnologiji koja tek započinje, ali odgovornost je šire zajednice da se prilagodi tim nevoljama. Nema razloga misliti da bi rješavanje dokaza o nedostacima rada trebalo ugroziti naše vjerovanje u stvaranje Satoshija Nakamota – upravo suprotno. Ako želimo da Bitcoin uspije, moramo biti oprezni u svojim kritikama i proaktivni prema svojim rješenjima, jer kako je trenutno Bitcoin je na putu da postane neodrživ u bliskoj budućnosti.

Možda bi dokaz uloga mogao odbiti Bitcoin od samosabotaže. Ako promjena algoritma Ethereuma nešto znači, to bi trebao biti jasan signal kriptozajednici da dokaz o radu ne može postojati u svom trenutnom stanju.

Pitanje je hoće li se tržište prilagoditi?