💬 Почему отказ от майнинга Эфириума не лучше для окружающей среды

Почему отказ от майнинга Эфириума не лучше для окружающей среды

В сентябре прошлого года наконец-то произошло долгожданное «слияние» Ethereum, и сеть Ethereum успешно перешла с доказательства работы (PoW) на доказательство доли (PoS). До слияния безопасность сети Ethereum (ETH) гарантировалась доказательством работы, т. е. тем же механизмом, который до сих пор поддерживает Биткойн (BTC). После слияния безопасность сети Ethereum теперь гарантируется коллективной долей сотен тысяч валидаторов, которые наказываются или «сокращаются», если они выходят из сети, совершают транзакцию с двойной подписью или иным образом плохо себя ведут.

Эта история является частью Недели майнинга CoinDesk 2023 года, спонсируемой Foundry. Лейн Реттиг — основной разработчик Spacemesh и бывший основной разработчик Ethereum. Он сторонник программного обеспечения с открытым исходным кодом, открытых протоколов и открытых систем.

На первый взгляд это может показаться огромным достижением для Ethereum, потому что это позволило сети полностью отказаться от майнинга с доказательством работы и, таким образом, значительно снизить потребление энергии. Действительно, на фоне продолжающегося мейнстрима FUD (страх, неуверенность и сомнения) вокруг энергоемкости майнинга с доказательством работы маркетинговая машина Ethereum Foundation запустила обновление, поскольку «озеленение» Ethereum и институциональные инвесторы, которые не будут касаться биткойнов, теперь держит эфир в результате.

Как бывший разработчик ядра Ethereum, который некоторое время работал над технологиями, лежащими в основе слияния, я испытываю смешанные чувства по поводу обновления. Я считаю, что это крупное техническое достижение и имеет определенные преимущества для Ethereum, но я категорически не согласен с экономическими аргументами, используемыми для его оправдания: среди них то, что стейкинг менее расточительный, более безопасный и повышает прибыльность. Давайте разберем эти утверждения одно за другим.

Утверждение № 1: Proof-of-stake менее расточителен

Это основное и наиболее важное заявление о слиянии Ethereum: оно сократило потребление энергии Ethereum примерно на 99,5%. Эта цифра недальновидна и вводит в заблуждение по нескольким причинам. Строго говоря, энергопотребление Эфириума после Слияния упало, но для человечества важно общее энергопотребление.

Все те графические процессоры или графические процессоры, которые ранее использовались для майнинга Ethereum, не исчезли в одночасье. Многие нашли применение в других приложениях, наиболее очевидно, в других цепочках PoW или приложениях ИИ. Эти графические процессоры существуют благодаря Ethereum, в некотором смысле они все еще существуют после слияния, и многие из них все еще потребляют много энергии. Старые модели графических процессоров, у которых мало других применений и которые были выведены из эксплуатации, в основном оказались на свалках, что также не является самым экологичным результатом.

Другими словами, заявление о снижении энергопотребления на 99,5 % является ловкостью рук.

Более того, сегодня в блокчейне Ethereum Proof-of-Stake Beacon Chain работает около 700 000 валидаторов. Несмотря на то, что в одной системе можно запустить множество валидаторов, по самым скромным подсчетам все же получается порядка 10 000–100 000 компьютеров, работающих под управлением Ethereum, каждый из которых потребляет пропускную способность, энергию и терабайты дискового пространства. Хотя эти машины потребляют меньше энергии, чем старые майнеры Ethereum, валидаторов почти наверняка гораздо больше, чем было майнеров, из-за более низких требований к ресурсам (читай: вы можете легко запустить валидатор дома без специального оборудования).

См. также: Повышение прибыльности ветровой и солнечной энергетики с помощью биткойнов | Мнение

Наконец, рынок максимальной извлекаемой стоимости, или MEV, взорвался после слияния. MEV, который позволяет опытным игрокам с мощными компьютерами рассчитывать возможности арбитража и подкупать производителей блоков, чтобы расставлять приоритеты в своих транзакциях, чтобы извлечь из них выгоду, процветает в экосистеме сотен тысяч подкупных валидаторов. Я не знаю, какой процент майнеров участвовал в MEV до слияния, но сегодня это делают 90% валидаторов.

И все эти арбитражеры теперь потребляют огромное количество вычислительной мощности: некоторые, вероятно, даже используют те же графические процессоры, которые применяются в высокочастотной торговле и статистическом арбитраже.

Короче говоря, смотреть строго на энергию, потребляемую майнерами, недальновидно. Необходимо учитывать общую социальную стоимость эксплуатации сети, включая в настоящее время альтернативную стоимость в размере 41 миллиарда долларов, заблокированную в доле Ethereum, которую нельзя использовать для более продуктивного социального использования, например, для инвестирования в проекты с высоким потенциалом.

Утверждение № 2: Proof-of-stake более безопасен

Это еще одно основное утверждение, сделанное сторонниками Proof-of-Stake. К настоящему времени тема изучена до смерти, и подробности выходят за рамки этой статьи, но вкратце аргументация такова: Proof-of-stake более безопасен, потому что можно хирургическим путем атаковать злоумышленника, который атакует Proof-of-Stake. -блокчейн путем координации социального форка (также известного как софт-форк, активируемый пользователем, также известный как UASF) для удаления капитала злоумышленника.

Напротив, противники сетей с доказательством работы имеют то преимущество, что для того, чтобы сделать атаку 51% неэффективной, сеть также должна сделать неэффективным все честное оборудование для майнинга, изменив алгоритм доказательства работы. Это «ядерный вариант», потому что, хотя он остановит атаку противника с помощью мощного специализированного оборудования для майнинга, называемого ASIC (сокращение от специализированных интегральных схем), он также мгновенно уничтожит весь основной капитал всех честных майнеров.

Этот аргумент не выдерживает критики по нескольким причинам. Во-первых, в отличие от PoW, картель, контролирующий более половины доли, может незаметно, незаметно и навсегда захватить всю сеть. Во-вторых, атака на цепочку PoW, во-первых, менее вероятна, чем атака на цепочку PoS. Атаковать цепочку PoS проще, потому что для этого не требуются дефицитные активы, такие как оборудование или электричество. Собственно, и не требует застейканых активов: злоумышленнику достаточно получить ключи бывших валидаторов, или очень недолго оперировать огромным количеством валидаторов (в любом случае прибыльное предприятие). Имея в руках эти ключи, злоумышленник может провести дальнобойную и беззатратную симуляционную атаку, в результате которой будет создана цепочка блоков, которая для всех практических целей кажется равноценной канонической цепочке.

Эта проблема известна среди разработчиков Ethereum как «слабая субъективность»: субъективная, потому что она опирается на социальную информацию, а не на математику и криптографию, и слабая, потому что эта информация несовершенна и может контролироваться противником. В Ethereum эта социальная информация принимает форму добавления в код заведомо исправных «контрольных точек», чтобы предотвратить слишком длинные реорганизации, т. е. предотвратить замену законной цепочки атакующей более длинной цепочкой. Напротив, в Биткойне всегда побеждает объективно проверяемая самая длинная цепочка. Социальная координация удобна во многих ситуациях, но она далека от недоверия или аполитичности, а правило Биткойна «выигрывает самая длинная цепочка» гораздо более достоверно нейтрально.

Здесь стоит отметить, что враждебные форки также становятся бесплатными при PoS, тогда как в PoW нужно убедить майнеров переключиться и майнить в другой цепочке. «Работа» по-прежнему должна выполняться для защиты от этих атак и реагирования на них, но «работа» принимает другую форму — и, как уже упоминалось, она гораздо более субъективна.

Утверждение № 3: Proof-of-stake повышает прибыльность

Популярный мем «Ультразвуковые деньги» начал циркулировать в кругах Эфириума примерно во время слияния. Это относится к тому факту, что общая субсидия блока существенно упала после слияния. Это, в сочетании с механизмом сжигания, представленным годом ранее в EIP-1559, который сжигает токены по мере увеличения сетевой активности, означает, что сеть Ethereum часто является дефляционной: во времена относительно высокого спроса доля сожженных комиссий превышает эмиссию.

Не говоря уже о том, что «надежные деньги» относятся к чему-то совершенно другому, и тот факт, что денежно-кредитная политика Ethereum так часто менялась, означает, что это ненадежные деньги; это, кажется, не обескураживает эфирианцев.

Дело в том, как много лет назад так хорошо сформулировал биткойн-организатор Пол Шторк, сетевая безопасность не дается бесплатно, и попытки обойти этот факт являются просто более творческим расчетом. На эффективном рынке меньшая оплата майнерам или валидаторам может иметь только два возможных последствия: либо они прекращают майнинг/валидацию и уходят в другое место, делая сеть менее безопасной, либо получают компенсацию другими способами.

См. также: Почему биткойн-майнеры должны серьезно относиться к Ethereum | Мнение

Шторк называет последнее «Скрытым PoW». В случае с Эфириумом сегодня есть две основные формы скрытого PoW и связанные с этим затраты. Первый, уже рассмотренный выше, — это огромные альтернативные издержки заблокированного капитала.

Второй, также упомянутый выше, — это MEV, который представляет собой деньги, полученные от неискушенных, обычных пользователей сети. Когда сеть тратит больше на безопасность, майнеры консолидируются, возможности MEV уменьшаются, а обычные пользователи платят больше в виде инфляции. Напротив, при более низких расходах в PoS обычные пользователи вместо этого платят в виде скрытых комиссий за транзакции из-за MEV. По оценкам, только в сети Ethereum за последние два-три года было извлечено MEV на сумму более 1 миллиарда долларов, не говоря уже о различных боковых цепях и уровне 2, а также междоменных MEV между ними.

Важная веха с недостатками

Proof-of-stake в духе Ethereum представляет собой важную веху в развитии общедоступных распределенных систем без разрешения и механизмов консенсуса. Это улучшение по сравнению с разрешенным, делегированным доказательством доли, и я рад, что оно существует. Скорее всего, у него есть социально значимые варианты использования, которые со временем мы лучше поймем. Но давайте не будем обманывать себя, полагая, что это по своей сути лучше — менее расточительно, дешевле и более безопасно — чем доказательство работы.