As redes de mineração Blockchain às vezes são vítimas de seu sucesso. Duas realidades modernas que demarcam o panorama da mineração e impedem que as blockchains alcancem o que prometem são 1) uma corrida armamentista tecnológica contínua alimentada pela ganância inerente aos concorrentes; e alguns) os elevados custos de energia associados à mineração de prova de trabalho (PoW). Blockchains construídos com base no consenso PoW revelaram-se desiguais e estão cada vez mais centrados na sua taxa de hash. O foco da mineração de energia em cada vez menos membros é um ataque à premissa fundamental de distribuição e descentralização que as blockchains possuem.

Além disso, a motivação para melhorar a eficiência da mineração tem um impacto direto no preço da energia descontrolada, provavelmente infligindo danos ambientais irrecuperáveis, tal como o cerne da história da mineração do Bitcoin (BTC). ) da China. Para garantir um futuro sustentável para blockchain e criptomoedas, as taxas de hash precisam ser distribuídas de forma mais equitativa para garantir que os componentes essenciais da distribuição e da descentralização permaneçam intactos. Isto requer uma reinterpretação do processo de mineração como o conhecemos e uma reestruturação do sistema PoW.

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Resultados negativos da recentralização da mineração

Antes de desvendarmos o que tal resposta pode parecer, vale a pena destacar a extensão dos problemas. O consenso PoW foi e é importante para a reputação, o sucesso e a confiabilidade a longo prazo do Bitcoin. Mais importante ainda, o PoW fornece uma resposta à conhecida desvantagem dos generais bizantinos em matemática e ciências computacionais, criando incentivos e vinculando completamente recursos que tornam inutilizável uma reunião social maliciosa.

A distribuição e a descentralização continuam a ser elementos importantes na resolução do dilema em que as partes devem chegar a acordo sobre uma estratégia única para evitar o fracasso total, construindo um amplo consenso sobre a “mensagem” e eliminando a possibilidade de algumas partes interessadas serem corruptas ou indignas de confiança. No entanto, quanto mais centralizada a rede blockchain se torna e é dominada por um pequeno número de entidades, menor a probabilidade de o protocolo de consenso funcionar como uma solução para esse problema. O surgimento de grandes fazendas ASIC permite que apenas alguns atores poderosos controlem a infraestrutura blockchain, ameaçando sua capacidade de permanecer distribuída e descentralizada – e, em última análise, não confiável.

Este problema de “estágio final” do consenso PoW surge da forma como os mineradores são incentivados ao competir por recompensas em bloco. Embora esta corrida pelo melhor seja parte integrante do princípio do jogo montado para garantir a segurança da comunidade, ela também apresenta sérios problemas. Em particular, isso leva ao “problema do atleta trapaceiro”, que descreve como os participantes fazem algo para vencer, inclusive de forma desonesta, quando a recompensa por uma corrida é de grande valor. Imagine um grupo de corredores na primeira linha de partida de uma série de corridas, cada um tentando ser o primeiro a cruzar a linha final e ganhar um prêmio.

Existe uma certa quantidade de sorte associada ao sucesso em qualquer corrida (não apenas ser o vencedor mais rápido), mas as possibilidades de sucesso aumentam com o ritmo do atleta. Trapacear neste caso é descrito como obter uma grande vantagem sobre outros corredores através do uso de tecnologia e/ou conluio para que o vencedor de cada corrida não seja aleatório o suficiente para lhe dar uma resposta ao problema dos generais bizantinos ( especificamente, consenso distribuído por meio de uma ligação de recursos úteis distribuída de forma suficientemente aleatória).

Da mesma forma, a corrida PoW leva ao aparecimento de máquinas que consomem cada vez mais energia e de maiores explorações mineiras, reduz a descentralização e distribuição da comunidade e evita que as fontes sejam vinculadas. Além disso, aumentará o consumo geral de energia da comunidade, provavelmente a ponto de ter um efeito destrutivo no meio ambiente se não for gerenciado.

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Estabilidade de protocolo para redes de mineração blockchain

Para desenvolver uma resposta à questão dos atletas desonestos, é obrigatório começar com a crença de que não é toda a sua taxa de hash de uma comunidade blockchain que lhe oferece segurança; de certa forma, essa taxa de hash é distribuída nesta abordagem. Para tanto, busca-se uma resposta em que a redistribuição da taxa de hash seja um atributo básico do protocolo (e nunca à mercê da política ou de nossos órgãos centrais – haja ou não boas intenções).

As possibilidades de sucesso na “corrida” podem ser equilibradas atribuindo-se um handicap aos corredores consideravelmente mais rápidos e concedendo um bônus aos corredores consideravelmente mais lentos. Em uma rede blockchain, isso pode ser feito por meio de um processo de equilíbrio termodinâmico peer-to-peer, peer-to-peer, que adapta o problema de hash individual de forma simples e controlável aos mineradores. Isso permite que a rede obtenha um equilíbrio na taxa de hash eficiente e evite os piores excessos do foco de energia de mineração na rede, ao mesmo tempo em que continua a funcionar de forma autônoma, sem nenhum envolvimento confiável de terceiros.

Existem atualmente muitas implementações de tecnologia blockchain, muitas das quais têm valor financeiro ou financeiro e usam uma tecnologia subjacente que visa garantir melhor segurança e eficácia. No entanto, um protocolo algoritmicamente equilibrado aproxima a comunidade de uma distribuição uniforme (embora não tudo – uma comunidade totalmente “plana” cria problemas financeiros e de segurança para a comunidade). Sozinho) pode ser alcançada uma estabilidade óptima entre distribuição e rentabilidade. Isso pode reduzir significativamente as operações de mineração proprietárias e, ao mesmo tempo, minimizar a pegada de carbono da comunidade, limitando o desenvolvimento contínuo da capacidade de processamento por meio de tecnologia cara e da construção de grandes fazendas ASIC.

Um futuro mais verde, mais justo e mais seguro

As questões decorrentes da recentralização generalizada da mineração que vemos hoje geralmente representam desafios significativos para o consenso PoW, mas não devem ser os principais. Emergindo como uma revolução de inovação tecnológica, o PoW resolveu um problema matemático e computacional de longa data, abriu o caminho para o sucesso do Bitcoin e de muitas outras criptomoedas e prometeu uma estratégia totalmente nova de troca financeira. Existe o perigo de não descobrirmos totalmente a energia transformadora do PoW se o desmontarmos demasiado rapidamente.

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Existem paralelos aqui com a exploração humana de programas financeiros. O capitalismo é um dos maiores e mais avançados programas alguma vez desenvolvidos na história da humanidade – melhora a inovação, a longevidade, a alternativa e a qualidade de vida para milhares de milhões de pessoas. No entanto, se não for controlada, poderá levar a uma prosperidade e desigualdade sem precedentes, e provavelmente até levar-nos à beira de uma crise climática. Em vez de abandoná-lo completamente, as sociedades geralmente procuram pesar os prós e os contras desta abordagem – para criar um tipo médio de capitalismo em que a ganância e os esforços imparciais não possam dominar totalmente para que um sistema mais responsável e uma sociedade mais justa surjam e se desenvolvam. . Isto é em grande parte o que as sociedades têm tentado (com vários níveis de sucesso) na forma de redistribuição de activos, por exemplo através de leis fiscais, leis antitrust, etc.

Da mesma forma, o consenso PoW é uma invenção revolucionária, mas é necessária para conter a extrema ganância dentro do sistema. Em suma, temos a oportunidade – e a responsabilidade – de adaptar melhor o Protocolo de Consenso PoW às necessidades da sociedade e à sua função original, reduzindo a tendência para o monopólio e impedindo a sua reintrodução. Simplificando, em vez de reinventar a roda (abandonando o PoW em favor de soluções perigosas), o que é necessário é uma abordagem mais eficiente para usar a roda para construir uma máquina interligada e mudar o mundo.