Bevis för insats: En lösning på Bitcoins energiproblem?

Bitcoin har ett energiproblem. Tack vare myntets bevis på arbetsdistribuerad konsensusalgoritm skapar Bitcoin-gruvdrift ett massivt koldioxidavtryck. Gruvarbetare använder uppskattningsvis 29,05 ton el per år. Det är 0,13% av världens årliga energiförbrukning, vilket är mer än 159 länder inklusive nästan hela Afrika.

I kombination med gruvdriftens konkurrensmässiga natur är Bitcoins exponentiella tillväxt till stor del skyldig för denna otrevliga energiförbrukning. Allmän allmänhetens uppmärksamhet och en uppsving i transaktionsvolymen har bara förvärrat problemet, som Bitcoin energiförbrukningsindex uppskattar att gruvkraftsutgifterna ökade med 29,98% från oktober till november.

I denna exponentiella takt har kryptovalutans meteoriska uppgång det i takt att konsumera mer energi än hela USA år 2019.

De bidragande faktorerna

För att korrekt kunna diagnostisera orsaken till denna energikris måste vi gräva i förhållandet mellan Bitcoins nätverkstillväxt och dess gruvmekanik.

Enligt Bitcoins bevis på arbetsmodell konkurrerar gruvarbetare med varandra för att säkerställa ett distribuerat samförstånd (det sätt på vilket Bitcoin cirkulerar) om blockkedjan. Gruvarbetare förbinder sin datorkraft för att verifiera de transaktioner som skickas via nätverket.

För att göra det löser datorerna krypteringspussel som säkerställer varje transaktion, och när de är lösta lagrar de dem som haschar i blocken på den offentliga huvudboken. Den första gruvarbetaren som avslutar det nuvarande blocket får en blockbelöning i Bitcoin.

BTCtransaktion

Som du kan se i bilden uppmuntrar den konkurrerande karaktären av bevis på arbete gruvarbetare att ägna så mycket processorkraft åt blockchain som möjligt. Ju mer kraftfull din gruvrigg, desto snabbare kan du lösa transaktionskryptering, desto mer sannolikt är det att du avslutar ett block och får belöningarna.

Bitcoin gruvarbetare

Tillbaka i Bitcoins barndom brukade det vara så att du på ett tillförlitligt sätt kunde bryta med ett grafikkort eller en datorprocessor. Men de dagarna är för länge borta. När fler gruvarbetare hoppade på Bitcoin-sågtåget utvecklades mer sofistikerad gruvprogramvara för att ge gruvarbetare en fördel. Denna hårdvaruvapen loppade i applikationsspecifik integrerad krets (ASIC) gruvdrift. I TLDR-termer är ASIC-gruvarbetare processorer som är mer effektiva och kraftfulla än processorer eller GPU: er.

Och de lämnade de ursprungliga gruvprocedurerna i dammet. Seriöst, om du försökte tävla med ASIC gruvutrustning med din dator eller grafikkort, skulle det vara som att försöka vinna Monaco Grand Prix med en vespa.

Vid denna tidpunkt räcker inte ens en enda ASIC för att tävla med big league-gruvpoolerna. De största gruvkooperativen bygger upp hundratals ASIC för att skapa massiva processorpooler. För att hålla sig konkurrenskraftiga med andra gruvarbetare kommer dessa pooler att lägga hårdvara till sina riggar för att öka den totala hashkraften (output).

Du ser förmodligen vart det går. Gruvriggar kräver uppenbarligen elektricitet, och ju hårdare de måste arbeta, desto mer energi förbrukar de. Som sådan leder bevis för arbetets konkurrenskraftiga incitament alltid till en exponentiell ökning av energiförbrukningen.

Och detta inkluderar inte ens svårighetsökningar. Var 2016 block genomgår Bitcoin en svårighetsjustering. Denna justering är avsedd att skala blockeringssvårigheter för att matcha gruv hashrates så att ingen gruvarbetare löser algoritmer för snabbt, suger upp alla blockbelöningar i processen. Vad detta betyder är dock att ju fler gruvarbetare det finns i nätverket, desto svårare blir det att lösa de krypterade algoritmerna efter varje justering. Detta skulle också innebära att gruvriggar måste arbeta hårdare för att hålla sig konkurrenskraftiga och därmed förbruka ännu mer kraft.

Börjar du få bilden? Ju fler människor köper in i Bitcoin, desto fler gruvarbetare kommer att lockas till valutan för dess värdering. Med fler gruvarbetare kommer mer energiförbrukning till bränslekonkurrens, och med ett växande nätverk kommer varje svårighetsjustering bara att förvärra energiförbrukningen genom att göra gruvarbetare att arbeta hårdare.

Nu när vi har gjort det ur vägen, låt oss vända det här problemet och titta på en potentiell lösning.

Fallet för bevis på stav

Bevis på insats är en alternativ algoritm för att nå en blockchain distribuerad konsensus. Det kom på scenen 2012, med Peercoin, NXT och BlackCoin som sina primära tidiga användare.

Inga gruvarbetare finns under bevis på stavsmodellen. Istället ersätts de med validerare (eller förfalskare) som ansvarar för valideringen av transaktioner. Vanligtvis sätter validerare en viss mängd bevis på insatsvaluta i blockchainens kärnplånbok.

Valutans nätverk kan sedan bestämma dem för att konstruera nästa block. Urvalsmekanismen varierar beroende på algoritm, eftersom den kan väljas slumpmässigt eller baserat på en kombination av variabler, såsom total förmögenhet och hur lång tid det har satts.

poshash

Det är viktigt att notera att bevis på insatser inte ger några blockbelöningar, bara transaktionsavgifter, så teoretiskt ger modellen inte samma konkurrensimpuls som beviset på arbetssystemet. Även om du kanske får mer frekventa val och högre transaktionsavgifter, ju mer du har satsat, försöker du inte slå någon till det slag som du skulle vara med Bitcoin.

Med bevis på insatsen behöver du bara tillräckligt med energi för att driva en blockchains kärnprogramvara. Inget behov av att slösa energi på ett ASIC och ett kryptografiskt hashingprogram. För att återgå till tävlingsanalogin är det som att tilldelas ett pris för att starta din bil istället för att använda den för att tävla. Du väntar i kö vid startporten för din deltagartrofé och du behöver inte oroa dig för att slösa bort extra bensin för att slutföra loppet snabbare än dina andra konkurrenter.

I ett nötskal minskar beviset på insatsen energianvändningen avsevärt. Inte bara använder den ett mindre energiintensivt program, men validerare behöver inte stiga upp mot varandra för att förbli livskraftiga som gruvarbetare gör under ett bevis på arbetskonsensus. De får inte blockbelöningar, men de behöver inte heller möta de upprörande energikostnaderna som gruvarbetare står inför. Om vi ​​väger bevis på insatsens transaktionsavgifter utan dess betydande driftskostnader, blir det jämförbart med bevis på arbetets belöningar mot dess kostnader, särskilt för dem som inte kan underhålla dyra gruvriggar.

Beviset är i Puddin ‘

Tillbaka i maj presenterade Vitalik Buterin planer på att överföra Ethereum blockchain till ett bevis på spelalgoritmen som heter Casper. Som den näst största kryptotillgången är denna utveckling en enorm rekommendation för beviset på insatssystemet.

Bevis på insats kan mycket väl vara framtiden för blockchain. Ethereums förändring indikerar lika mycket, eftersom Vitalik Buterin ser värdet i mekanismens fördelar när de drar nytta av Bitcoins nackdelar.

Bitcoins energikris är en av de första riktigt omfattande prövningarna som kryptovalutan står inför när den marscherar mot allmänhetens framträdande. Fallgropar och hinder som dessa kan förväntas i en sådan framväxande teknik, men det är samhällets allmänna ansvar att anpassa sig till dessa prövningar. Det finns ingen anledning att tro att hantering av bevis på arbetets brister bör äventyra vår tro på Satoshi Nakamotos skapelse – snarare tvärtom. Om vi ​​vill se Bitcoin lyckas måste vi vara vaksamma i vår kritik och proaktiva med våra lösningar, för som det för närvarande är, är Bitcoin på väg att bli ohållbart inom en snar framtid.

Kanske bevis på insats kan avvärja Bitcoin från självsabotage. Om Ethereums algoritmändring betyder något bör det vara en tydlig signal till kryptosamhället att bevis på arbete inte kan bestå i sitt nuvarande tillstånd.

Frågan är, kommer marknaden att anpassa sig?

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me