Mạng khai thác chuỗi khối đôi khi là nạn nhân của sự thành công của họ. Hai thực tế hiện đại phân định bối cảnh khai thác và ngăn chặn các chuỗi khối đạt được những gì chúng hứa hẹn là 1) một cuộc chạy đua vũ trang công nghệ đang diễn ra được thúc đẩy bởi lòng tham vốn có đối với các đối thủ cạnh tranh; và một số) giá năng lượng tăng cao liên quan đến khai thác bằng chứng công việc (PoW). Các chuỗi khối được xây dựng dựa trên sự đồng thuận của PoW hóa ra là không đồng đều và ngày càng tập trung vào tỷ lệ băm của chúng. Việc tập trung năng lượng khai thác vào ngày càng ít thành viên là một cuộc tấn công vào tiền đề cơ bản về phân phối và phân cấp mà các chuỗi khối sở hữu.

Ngoài ra, động lực nâng cao hiệu quả khai thác có ảnh hưởng trực tiếp đến giá năng lượng cạn kiệt, có thể gây ra tác hại không thể khắc phục được đối với môi trường, giống như cốt lõi của câu chuyện khai thác Bitcoin (BTC). ) từ Trung Quốc. Để đảm bảo một tương lai bền vững cho blockchain và tiền điện tử, phí băm cần được phân phối công bằng hơn để đảm bảo rằng các phần quan trọng của phân phối và phân quyền vẫn được giữ nguyên. Điều này đòi hỏi phải diễn giải lại quá trình khai thác như tất cả chúng ta đều biết và yêu cầu tái cấu trúc hệ thống PoW.

Liên quan: Bitcoin xanh: Ảnh hưởng và tầm quan trọng của việc tiêu thụ năng lượng đối với PoW

Kết quả tiêu cực của việc tập trung hóa khai thác

Trước khi chúng tôi giải thích câu trả lời như vậy có vẻ như thế nào, cần phải làm nổi bật mức độ của vấn đề. Sự đồng thuận của PoW đã và đang rất quan trọng đối với danh tiếng, thành công và độ tin cậy lâu dài của Bitcoin. Quan trọng nhất, PoW đưa ra câu trả lời cho nhược điểm nổi tiếng của các tướng Byzantine trong lĩnh vực toán học và khoa học máy tính bằng cách tạo ra các động cơ và ràng buộc hoàn toàn các nguồn khiến một nhóm xã hội độc hại không thể sử dụng được.

Phân phối và phân cấp vẫn là những yếu tố cần thiết trong việc giải quyết tình thế tiến thoái lưỡng nan trong đó các bên phải thống nhất về một phương pháp duy nhất để tránh thất bại hoàn toàn bằng cách xây dựng sự đồng thuận rộng rãi về “thông điệp” và loại bỏ khả năng một số bên liên quan tham nhũng hoặc không đáng tin cậy. Tuy nhiên, mạng blockchain càng trở nên tập trung hơn và bị thống trị bởi một số ít thực thể thì giao thức đồng thuận càng ít có khả năng hoạt động như một giải pháp cho vấn đề này. Sự xuất hiện của các trang trại ASIC lớn cho phép chỉ một số tác nhân mạnh mẽ quản lý cơ sở hạ tầng blockchain, đe dọa khả năng duy trì phân tán và phi tập trung của họ – và cuối cùng là không đáng tin cậy.

Nhược điểm “giai đoạn cuối cùng” này của sự đồng thuận PoW phát sinh từ cách các thợ đào được khuyến khích bằng cách cạnh tranh để giành phần thưởng khối. Mặc dù cuộc đua giành vị trí cao nhất này là một phần không thể thiếu trong cuộc tập hợp nguyên tắc thể thao nhằm đảm bảo an toàn cho cộng đồng nhưng nó cũng đặt ra những vấn đề nghiêm trọng. Nói rõ hơn, điều này dẫn đến “vấn đề vận động viên gian lận”, mô tả cách các thành viên làm điều gì đó để giành chiến thắng, bao gồm cả hành vi không trung thực, khi phần thưởng cho một cuộc đua có giá trị lớn. Hãy tưởng tượng một nhóm vận động viên chạy ở vạch xuất phát đầu tiên của một loạt các cuộc đua, mỗi người đều cố gắng trở thành người đầu tiên vượt qua vạch đích và giành được giải thưởng.

Có một lượng may mắn nhất định liên quan đến việc thành công trong bất kỳ cuộc đua nào (không chỉ đơn giản là người chiến thắng nhanh nhất), mà khả năng thành công sẽ tăng lên theo tốc độ của vận động viên. Gian lận trong trường hợp này được coi là mang lại lợi ích lớn cho những người chạy khác bằng cách sử dụng kiến ​​thức chuyên môn và/hoặc thông đồng để người chiến thắng trong mọi cuộc đua không đủ ngẫu nhiên để cung cấp cho bạn câu trả lời cho nhược điểm của các tướng Byzantine ( cụ thể là sự đồng thuận được phân phối bằng cách liên kết tài nguyên hữu ích được phân phối đủ ngẫu nhiên).

Tương tự như vậy, cuộc đua PoW dẫn đến sự kiện máy móc ngày càng tiêu tốn năng lượng và các trang trại khai thác lớn hơn, làm giảm sự phân cấp và phân phối của cộng đồng và ngăn chặn việc bị ràng buộc các nguồn. Ngoài ra, nó sẽ làm tăng mức tiêu thụ năng lượng chung của cộng đồng, có thể đến mức nó có thể có tác động tiêu cực đến môi trường nếu không được quản lý.

Liên quan: Đo lường thành công: Bù đắp lượng phát thải carbon của tiền điện tử cần thiết để áp dụng?

Sự ổn định của giao thức cho các mạng khai thác blockchain

Để đưa ra giải pháp cho vấn đề vận động viên không trung thực, điều bắt buộc là phải bắt đầu với niềm tin rằng không phải toàn bộ tỷ lệ băm của bạn trong cộng đồng blockchain mang lại sự an toàn cho nó; phần nào, tỷ lệ băm này được phân phối theo phương pháp này. Để đạt được mục tiêu này, một giải pháp được tìm kiếm trong đó việc phân phối lại tỷ lệ băm là một thuộc tính cơ bản của giao thức (và không phụ thuộc vào chính trị hoặc cơ quan tập trung của chúng ta – bất kể có ý định tốt hay không).

Khả năng thành công của “cuộc đua” có thể được cân bằng bằng cách ấn định điểm chấp cho những người chạy nhanh hơn đáng kể và thưởng cho những người chạy chậm hơn đáng kể. Trong mạng blockchain, điều này có thể được thực hiện thông qua quy trình cân bằng nhiệt động ngang hàng, ngang hàng, giúp điều chỉnh vấn đề băm của người dùng một cách dễ dàng và có thể kiểm soát được đối với các thợ mỏ. Điều này cho phép mạng đạt được sự ổn định trong tốc độ băm hiệu quả và tránh vượt quá mức tồi tệ nhất về trọng tâm công suất khai thác trong mạng, đồng thời tiếp tục hoạt động tự chủ mà không có sự tham gia của bên thứ ba đáng tin cậy.

Hiện tại có nhiều triển khai công nghệ blockchain, hầu hết trong số đó đều có giá trị tài chính và sử dụng công nghệ cơ bản nhằm mục đích đảm bảo an toàn và hiệu quả cao nhất. Tuy nhiên, một giao thức cân bằng về mặt thuật toán sẽ đưa cộng đồng đến gần hơn với việc được phân bổ đồng đều hơn (mặc dù không phải tất cả – một cộng đồng hoàn toàn “phẳng” tạo ra các vấn đề về tài chính và an toàn cho cộng đồng). Riêng) có thể đạt được sự ổn định tối ưu giữa phân phối và lợi nhuận. Điều này có thể thu hẹp đáng kể các hoạt động khai thác độc quyền đồng thời giảm thiểu lượng khí thải carbon của mạng bằng cách hạn chế sự phát triển liên tục về năng lực xử lý thông qua công nghệ đắt tiền và xây dựng các trang trại ASIC khổng lồ.

Một tương lai xanh hơn, công bằng hơn, an toàn hơn

Các vấn đề phát sinh từ việc phân cấp rộng rãi hoạt động khai thác mà chúng tôi thấy ngày nay thường đặt ra những thách thức quan trọng đối với sự đồng thuận của PoW, tuy nhiên chúng không nên là vấn đề hàng đầu. Nổi lên như một cuộc cách mạng đổi mới công nghệ, PoW đã giải quyết được một vấn đề toán học và tính toán lâu đời, mở đường cho sự thành công của Bitcoin và nhiều loại tiền điện tử khác, đồng thời hứa hẹn một hệ thống trao đổi tài chính hoàn toàn mới. Có một mối nguy hiểm là chúng ta sẽ không hoàn toàn khám phá được năng lượng biến đổi của PoW nếu chúng ta tách nó ra quá nhanh.

Liên quan: Đặt cược sẽ ăn bằng chứng lao động cho bữa sáng – đây là lý do tại sao

Ở đây có những điểm tương đồng với việc con người khám phá các hệ thống tài chính. Chủ nghĩa tư bản là một trong những chương trình lớn nhất và tốt nhất từng được phát triển trong lịch sử loài người - nó cải thiện sự đổi mới, tuổi thọ, cơ hội và chất lượng cuộc sống cao cho hàng tỷ người. Tuy nhiên, nếu không được kiểm soát, nó có thể dẫn đến sự thịnh vượng và bất bình đẳng chưa từng có, thậm chí có thể đẩy chúng ta đến bờ vực thảm họa thời tiết. Thay vì từ bỏ nó hoàn toàn, các xã hội thường tìm cách cân nhắc ưu và nhược điểm của phương pháp này - để tạo ra một loại chủ nghĩa tư bản trung bình trong đó lòng tham và những nỗ lực vô tư không thể thống trị hoàn toàn để một hệ thống có trách nhiệm hơn và một xã hội công bằng hơn xuất hiện và phát triển. . Đây phần lớn là những gì xã hội đã cố gắng (với nhiều mức độ thành công khác nhau) dưới hình thức phân phối lại tài sản, chẳng hạn như thông qua luật thuế, luật chống độc quyền, v.v.

Tương tự, sự đồng thuận của PoW là một phát minh mang tính cách mạng, tuy nhiên nó được áp dụng để hạn chế lòng tham quá mức trong hệ thống. Nói chung, giờ đây chúng ta có cơ hội – và trách nhiệm giải trình – để điều chỉnh tốt hơn Giao thức đồng thuận PoW cho phù hợp với nhu cầu của xã hội và chức năng đích thực của nó bằng cách giảm xu hướng theo hướng độc quyền và ngừng áp dụng lại nó. Nói một cách đơn giản, thay vì phát minh lại bánh xe (từ bỏ PoW để chuyển sang các giải pháp nguy hiểm), điều cần thiết là một cách tiếp cận thân thiện với môi trường hơn để sử dụng bánh xe để xây dựng một cỗ máy được liên kết và thay đổi thế giới.