Почему отказ от майнинга Ethereum не является лучшим для окружающей среды

Почему отказ от майнинга Ethereum не лучше для окружающей среды

В сентябре прошлого года долгожданное объединение Ethereum, или «Merge», наконец-то произошло, и сеть Ethereum успешно перешла от механизма работы на основе Proof-of-Work (PoW) к механизму работы на основе Proof-of-Stake (PoS). До объединения безопасность сети Ethereum (ETH) гарантировалась механизмом Proof-of-Work, то есть тем же самым механизмом, который до сих пор используется для обеспечения работы Bitcoin (BTC). С момента объединения безопасность сети Ethereum теперь гарантируется коллективной ставкой сотен тысяч валидаторов, которые наказываются, или «сокращаются», если они выходят в офлайн, подписывают двойные транзакции или ведут себя иначе неадекватно.

Этот рассказ является частью Майнинговой недели 2023 года CoinDesk, спонсируемой Foundry. Лейн Реттиг — основной разработчик в Spacemesh и бывший основной разработчик Ethereum. Он является сторонником программного обеспечения с открытым исходным кодом, открытых протоколов и открытых систем.

На первый взгляд это может показаться огромным достижением для Ethereum, поскольку оно позволило сети полностью отказаться от майнинга на основе Proof-of-Work и, таким образом, значительно сократить энергопотребление. Действительно, в условиях продолжающихся слухов и сомнений в отношении энергозатратности майнинга на основе Proof-of-Work, маркетинговая машина Ethereum Foundation преподносила это обновление как «зеленую» модернизацию Ethereum, и институциональные инвесторы, не заинтересованные в биткойнах, теперь держат эфир.

Как бывший основной разработчик Ethereum, который кратковременно работал над технологиями, стоящими за объединением, у меня смешанные чувства по поводу этой модернизации. Я считаю, что это важное техническое достижение и имеет определенные преимущества для Ethereum, но я категорически не согласен с использованными для его обоснования экономическими аргументами: среди них, что стейкинг менее расточителен, более безопасен и повышает прибыльность. Давайте разберем эти утверждения по порядку.

Утверждение № 1: Proof-of-Stake менее расточителен

Это главное и самое важное утверждение, сделанное относительно объединения Ethereum: что оно сократило энергопотребление Ethereum примерно на 99,5%. Эта цифра короткозоркая и вводит в заблуждение по нескольким причинам. Строго говоря, верно, что энергопотребление Ethereum снизилось после объединения, но для человечества важно общее энергопотребление.

Все эти графические процессоры (GPU), которые ранее использовались для майнинга Ethereum, не исчезли сразу же. Многие из них нашли применение в других приложениях, наиболее очевидные из которых — майнинг других цепей на основе Proof-of-Work или применение в искусственном интеллекте. GPU существуют благодаря Ethereum, в каком-то смысле, они по-прежнему существуют после объединения и потребляют много энергии. Старые модели GPU, которые имеют мало других применений и были списаны, в основном попадают на свалки, что также не является экологически наиболее благоприятным исходом.

Другими словами, утверждение о снижении энергопотребления на 99,5% — это уловка с использованием учета.

Более того, сегодня на Ethereum Beacon Chain работает почти 700 тысяч валидаторов. Хотя на одной системе можно запустить несколько валидаторов, консервативная оценка все равно дает порядка 10 000–100 000 компьютеров, работающих с Ethereum, каждый из которых потребляет пропускную способность, энергию и терабайты дискового пространства. Хотя эти машины используют меньше энергии, чем старые майнеры Ethereum, почти наверняка количество валидаторов значительно превышает количество майнеров из-за более низких требований к ресурсам (читайте: можно легко запустить валидатор дома без специализированного оборудования).

См. также: Повышение прибыльности ветряной и солнечной энергии через Bitcoin | Мнение

Наконец, рынок максимально извлекаемой ценности, или MEV, взорвался после объединения. MEV, который позволяет сложным участникам с мощными компьютерами вычислять арбитражные возможности и подкупать блок-продюсеров для приоритизации своих транзакций и получения прибыли от них, процветает в экосистеме сотен тысяч взятчиков. Я не знаю, какой процент майнеров участвовал в MEV до объединения, но сегодня этим занимаются 90% валидаторов.

И все эти арбитражеры потребляют огромные объемы вычислительной мощности: некоторые из них, вероятно, даже используют те же самые GPU, которые применяются в высокочастотной торговле и статистическом арбитраже.

Вкратце, если смотреть строго на энергопотребление майнеров, это кратковидно. Необходимо учитывать общественную стоимость функционирования сети в целом, включая, теперь, и возможность потери $41 миллиарда, заблокированных в стейке Ethereum, которые не могут быть использованы для более продуктивного общественного использования, например, для инвестиций в проекты с высоким потенциалом.

Утверждение № 2: Proof-of-Stake более безопасен

Это еще одно основное утверждение сторонников механизма работы на основе Proof-of-Stake. К настоящему времени этот вопрос был исследован до полной выработки, и детали выходят за рамки данной статьи, но аргумент вкратце следующий: Proof-of-Stake более безопасен, потому что возможно хирургически нацеливаться на противника, который атакует блокчейн на основе Proof-of-Stake, координируя социальную разветвленность (также известную как активированный пользователем мягкий форк, или UASF), чтобы удалить заложенный капитал атакующего.

В отличие от противников сетей Proof-of-Work, преимущество которых заключается в том, что для того, чтобы сделать 51% атаку недейственной, сеть также должна сделать все честное майнинговое оборудование недейственным, изменив алгоритм Proof-of-Work. Это “ядерная опция”, потому что, хотя она остановит атаку со стороны противника с мощным специализированным майнинговым оборудованием, называемым ASIC (аббревиатура от application specific integrated circuits), она мгновенно уничтожит всю капиталовложение всех честных майнеров тоже.

Этот аргумент не выдерживает критики по нескольким причинам. Во-первых, в отличие от PoW, картель, контролирующий более половины доли, может молча, незаметно и навсегда захватить всю сеть. Во-вторых, атака на цепочку PoW в первую очередь менее вероятна, чем атака на цепочку PoS. Атаковать цепочку PoS проще, потому что для этого не требуются дефицитные активы, такие как оборудование или электричество. Фактически, для этого не требуются активы с заложенностью: злоумышленнику достаточно приобрести ключи бывших валидаторов или очень кратковременно управлять огромным количеством валидаторов (в любом случае это прибыльное предприятие). Обладая этими ключами, злоумышленник может провести атаку на большое расстояние, без затрат, что приведет к созданию блокчейна, который на практике будет выглядеть так же валидным, как и каноническая цепочка.

Эта проблема известна среди разработчиков Ethereum как “слабая субъективность”: субъективность, потому что она опирается на социальную информацию, а не на математику и криптографию, и слабость, потому что эта информация неполна и может контролироваться злоумышленником. В Ethereum эта социальная информация принимает форму добавления известных “контрольных точек” в код, чтобы предотвратить слишком длинные переорганизации, то есть предотвратить замену легитимной цепочки атакующей более длинной цепочкой. В отличие от этого, в Bitcoin всегда побеждает объективно проверяемая самая длинная цепочка. Социальная координация полезна во многих ситуациях, но она далека от безопасности или лишена политики, и правило “побеждает самая длинная цепочка” в Bitcoin намного более нейтрально и достоверно.

Строительно отметить, что атаки с помощью форков также становятся бесплатными при использовании PoS, в то время как в PoW необходимо убедить майнеров переключиться и добывать блоки на другой цепочке. “Работа” все равно должна быть проделана для защиты от таких атак и их пресечения, но “работа” имеет другую форму – и, как уже упоминалось, является более субъективной.

Утверждение №3: Proof-of-stake увеличивает прибыльность

Популярный мем “Ultrasound Money” начал распространяться в кругах Ethereum во время Merge. Он относится к тому факту, что общая блоковая субсидия существенно снизилась после Merge. Это, в сочетании с механизмом сжигания, введенным годом ранее в EIP-1559, который сжигает токены с увеличением сетевой активности, означает, что сеть Ethereum часто является дефляционной: в периоды относительно высокого спроса доля сжигаемых комиссий превышает эмиссию.

Неважно, что “звучащие деньги” относятся к совершенно другому и факт, что монетарная политика Ethereum так часто менялась, означает, что это не является звучащими деньгами; это не кажется недостатком для сторонников Ethereum.

Дело в том, что, как так точно сформулировал Биткойн OG Пол Шторк много лет назад, безопасность сети не бесплатна, и попытки обойти это факт являются лишь более творческим учетом. В эффективном рынке уменьшение вознаграждения майнерам или валидаторам может иметь только два возможных эффекта: либо они прекратят майнинг/валидацию и уйдут в другое место, что сделает сеть менее безопасной, либо они будут компенсированы другими способами.

См. также: Почему майнерам Биткойна нужно относиться серьезно к Ethereum | Мнение

Шторк называет последнее “Затемненной PoW”. В случае Ethereum сегодня существуют две основные формы Затемненной PoW и связанных с ней затрат. Первая, уже обсуждаемая выше, – это огромные издержки возможности использования заложенного капитала.

Вторая, также уже упомянутая, – это MEV, который представляет собой деньги, захваченные у непрофессиональных пользователей сети. Когда сеть тратит больше на безопасность, майнеры консолидируются, возможности MEV уменьшаются, и обычным пользователям приходится платить больше в виде инфляции. В отличие от этого, при меньших затратах в рамках PoS, обычные пользователи платят в виде скрытых комиссий за транзакции из-за MEV. Только на сети Ethereum за последние два-три года извлечено более миллиарда долларов MEV, не говоря уже о различных побочных цепочках и вторичных уровнях, а также о кросс-доменном MEV между ними.

Важный этап, но не без недостатков

Proof-of-Stake в стиле Ethereum представляет собой важный этап в развитии открытых, разрешенных распределенных систем и механизмов консенсуса. Он является улучшением по сравнению с разрешенным, делегированным Proof-of-Stake, и я рад, что он существует. Возможно, у него есть социально ценные случаи использования, которые мы будем лучше понимать со временем. Но давайте не обольщаем себя, полагая, что он каким-то образом лучше – менее расточительный, дешевле и безопаснее – чем Proof-of-Work.

We will continue to update BiLee; if you have any questions or suggestions, please contact us!

Share:

Was this article helpful?

93 out of 132 found this helpful

Discover more

мнение

Силиконовая долина социалистическая Сэм Банкман-Фрид

Обзор всех предупреждающих знаков и признаков его характера, которые показывали, как история СБФ в конечном итоге зак...

мнение

Самая острая проблема в Ethereum - это рост размера валидаторов

Если аппетит к стейкингу на Ethereum не замедлится значительно в ближайшие несколько месяцев, размер набора валидатор...

мнение

«ЦБЦД неправомерно нарушают разделение между деньгами и государством»

Страны, которые до сих пор не стремились контролировать своих граждан через финансовую систему, не должны начинать эт...

мнение

Самохранение будущее обороны

Возможность контролировать и защищать собственные средства в Биткоине действительно представляет собой не только мощн...

мнение

Одна самая важная истина о майнинге биткоинов, энергии и окружающей среде

Майнинг на основе доказательства выполнения работы поможет декарбонизировать сеть и снизить стоимость производства эн...

мнение

MiCA Хорошее, плохое и уродливое в криптоправилах ЕС

Регулирующая структура рынков криптовалют Европейского союза не является идеальной, но она обеспечивает уровень яснос...