Les réseaux de minage blockchain sont parfois victimes de leur succès. Deux réalités à la mode qui délimitent le paysage minier et empêchent les blockchains d’atteindre ce qu’elles promettent sont 1) une course aux armements technologiques en cours, alimentée par l’avidité inhérente envers les concurrents ; et quelques-uns) les coûts énergétiques élevés liés à l’exploitation minière avec preuve de travail (PoW). Les blockchains construites sur le consensus PoW se révèlent inégales et de plus en plus centrées sur leur taux de hachage. La concentration de l’énergie minière sur de moins en moins de membres est une attaque contre le principe fondamental de distribution et de décentralisation que possèdent les blockchains.

De plus, la volonté d’améliorer l’efficacité minière a un impact direct sur le prix de l’énergie galopante, causant probablement des dommages environnementaux irréparables, tout comme le cœur de l’histoire minière du Bitcoin (BTC). ) de Chine. Pour garantir un avenir durable à la blockchain et aux crypto-monnaies, les frais de hachage doivent être répartis plus équitablement afin de garantir que les éléments essentiels de la distribution et de la décentralisation restent intacts. Cela nécessite une réinterprétation du processus minier tel que nous le connaissons et nécessite une restructuration du système PoW.

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Résultats négatifs de la recentralisation du secteur minier

Avant d’analyser ce à quoi pourrait ressembler une telle solution, il convient de souligner l’étendue des problèmes. Le consensus PoW était et est important pour la réputation, le succès et la fiabilité à long terme de Bitcoin. Plus important encore, PoW apporte une réponse au problème bien connu des généraux byzantins en mathématiques et en informatique en créant des incitations et en bloquant complètement les sources qui rendent inutilisable une réunion malveillante.

La distribution et la décentralisation restent des éléments essentiels pour résoudre le dilemme dans lequel les partis doivent s’entendre sur une stratégie unique pour éviter un échec complet en construisant un large consensus sur le « message » et en éliminant le risque que certaines parties prenantes soient corrompues ou indignes de confiance. Cependant, plus le réseau blockchain devient centralisé et est dominé par un petit nombre d’entités, moins le protocole de consensus est susceptible de fonctionner comme une réponse à ce problème. L’émergence de grandes fermes ASIC permet à seulement quelques acteurs puissants de contrôler l’infrastructure blockchain, menaçant leur capacité à rester distribuée et décentralisée – et finalement peu fiable.

Cet inconvénient de la « dernière étape » du consensus PoW découle de la manière dont les mineurs sont incités en se disputant des récompenses globales. Si cette course au sommet fait partie intégrante du principe du jeu visant à assurer la sécurité du réseau, elle pose aussi de graves problèmes. Concrètement, cela conduit au « problème des athlètes tricheurs », qui décrit comment les membres font quelque chose pour gagner, notamment de manière malhonnête, lorsque la récompense pour une course est de grande valeur. Imaginez un groupe de coureurs sur la première ligne de départ d’une série de courses, chacun essayant d’être le premier à franchir la ligne d’arrivée et à gagner un prix.

Il y a une part spécifique de chance liée à la réussite d'une course (pas seulement le fait d'être le vainqueur le plus rapide), mais les chances de réussite augmentent avec le rythme de l'athlète. Tricher dans cette affaire est décrit comme un gain important sur les autres coureurs grâce à l'utilisation de l'expertise et / ou à la collusion afin que le vainqueur de chaque course ne soit pas suffisamment aléatoire pour vous donner une réponse au problème des généraux byzantins ( plus précisément, un consensus distribué au moyen d'une liaison de ressources utiles distribuée de manière suffisamment aléatoire).

De même, la course au PoW conduit à l’apparition de machines de plus en plus énergivores et de fermes minières plus grandes, réduit la décentralisation et la répartition de la communauté et évite le blocage des sources. De plus, cela augmentera la consommation globale d’énergie du réseau, probablement au point où cela pourrait avoir un effet destructeur sur l’environnement s’il n’est pas géré.

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Stabilité du protocole pour les réseaux miniers blockchain

Afin de développer une réponse au problème des athlètes malhonnêtes, il est nécessaire de commencer par croire que ce n’est pas l’intégralité du taux de hachage d’une communauté blockchain qui lui offre la sécurité ; en quelque sorte, ce taux de hachage est distribué selon cette approche. Pour cela, on cherche une solution dans laquelle la redistribution du taux de hachage est un attribut fondamental du protocole (et jamais à la merci de la politique ou de nos instances centrales – qu’il y ait ou non de bonnes intentions).

Les possibilités de réussite de la « course » peuvent être équilibrées en attribuant un handicap aux coureurs considérablement plus rapides et en accordant un bonus aux coureurs considérablement plus lents. Dans un réseau blockchain, cela pourrait être réalisé grâce à un processus d'équilibrage thermodynamique peer-to-peer, qui adapte facilement et de manière contrôlable le problème de hachage utilisateur aux mineurs. Cela permet au réseau d'obtenir un équilibre dans le taux de hachage efficace et d'éviter le pire dépassement de la concentration d'énergie minière au sein du réseau, tout en continuant à fonctionner de manière autonome sans la participation d'un tiers fiable.

Il existe actuellement de nombreuses implémentations de technologie blockchain, dont la plupart ont une valeur économique ou financière et utilisent une technologie sous-jacente qui vise à garantir au maximum la sécurité et l'efficacité. Cependant, un protocole algorithmiquement équilibré rapproche la communauté d’une répartition équitable (mais pas dans son intégralité – une communauté totalement « plate » crée des problèmes financiers et de sécurité pour la communauté). Seul), une stabilité optimale entre distribution et rentabilité peut être atteinte. Cela réduirait considérablement les opérations minières exclusives tout en minimisant l'empreinte carbone du réseau en limitant le développement continu de la capacité de traitement grâce à une technologie coûteuse et en construisant de grandes fermes ASIC.

Un avenir plus vert, plus juste et plus sûr

Les problèmes découlant de la recentralisation généralisée de l’exploitation minière que nous observons actuellement posent généralement des défis vitaux au consensus du PoW, mais ils ne doivent pas nécessairement être au premier plan. Émergeant comme une révolution de l’innovation technologique, PoW a résolu un problème mathématique et informatique de longue date, a ouvert la voie au succès du Bitcoin et de nombreuses autres crypto-monnaies et a promis une toute nouvelle stratégie d’échange économique. Il existe un risque que nous ne parvenions pas à découvrir complètement l’énergie transformatrice du PoW si nous le démontons trop rapidement.

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Il existe ici des parallèles avec l’exploration humaine des programmes financiers. Le capitalisme est l’un des programmes les plus importants et les plus avancés jamais développés dans l’histoire de l’humanité – il améliore l’innovation, la longévité, l’opportunité et la qualité de vie de milliards d’individus. Cependant, si rien n’est fait, cela pourrait conduire à une prospérité et à des inégalités sans précédent, et probablement même nous conduire au bord d’une crise climatique. Plutôt que de l’abandonner complètement, les sociétés cherchent généralement à peser les avantages et les inconvénients de cette méthode – pour créer un type moyen de capitalisme dans lequel l’avidité et les efforts impartiaux ne peuvent pas complètement dominer et où un système plus responsable et une société plus juste peuvent émerger et se développer. . C’est en grande partie ce que les sociétés ont tenté (avec divers niveaux de succès) sous forme de redistribution des actifs, par exemple au moyen de lois fiscales, de lois antitrust, etc.

De même, le consensus PoW est une invention révolutionnaire, mais il faut l’appliquer pour freiner l’extrême cupidité au sein du système. Dans l’ensemble, nous avons désormais la possibilité – et la responsabilité – de mieux adapter le protocole de consensus PoW aux besoins de la société et à sa fonction réelle en réduisant la tendance au monopole et en arrêtant sa réintroduction. En termes simples, au lieu de réinventer la roue (en abandonnant PoW au profit de solutions dangereuses), ce qu'il faut, c'est une façon plus efficace d'utiliser la roue pour construire un appareil connecté et changer le monde.