Por que abandonar a mineração de Ethereum T é tão ecológico quanto anunciado

Em setembro passado, a tão esperada “fusão” Ethereum finalmente ocorreu e a rede Ethereum fez a transição com sucesso de prova de trabalho (PoW) para prova de participação (PoS). Antes de a fusão a segurança do Ethereum (ETH) a rede foi garantida pela prova de trabalho, ou seja, o mesmo mecanismo que ainda alimenta o Bitcoin (BTC). Desde a fusão, a segurança da rede Ethereum agora é garantida pela participação coletiva de centenas de milhares de validadores que são punidos, ou “cortados”, se ficarem offline, assinarem transações duas vezes ou se comportarem mal de alguma outra forma.

Esta história faz parte deSemana de Mineração 2023 da CoinDesk, Patrocinado pela Foundry. Lane Rettig é um desenvolvedor CORE na Spacemesh e um antigo desenvolvedor CORE da Ethereum . Ele é um defensor do software de código aberto, protocolos abertos e sistemas abertos.

À primeira vista, isso pode parecer uma grande conquista para o Ethereum porque permitiu que a rede aposentasse completamente a mineração de prova de trabalho e, assim, reduzisse significativamente seu consumo de energia. De fato, em meio ao FUD (medo, incerteza e dúvida) dominante em andamento em torno da intensidade energética da mineração de prova de trabalho, a máquina de marketing da Ethereum Foundation girou a atualização como a “greenificação” do Ethereum e os investidores institucionais que T querem tocar em Bitcoin agora estão segurando éter como resultado.

Como um antigo desenvolvedor do CORE Ethereum que trabalhou brevemente nas tecnologias por trás do Merge, tenho sentimentos mistos sobre a atualização. Sinto que é uma grande conquista técnica e tem certas vantagens para o Ethereum, mas discordo fortemente dos argumentos econômicos usados ​​para justificá-la: entre eles, que o staking é menos dispendioso, mais seguro e aumenta a lucratividade. Vamos analisar essas alegações uma por uma.

Afirmação nº 1: a prova de participação é menos dispendiosa

Esta é a principal e mais importante afirmação feita sobre o Ethereum Merge: que ele reduziu o consumo de energia do Ethereum em cerca de 99,5%. Este número é míope e enganoso por várias razões. A rigor, é verdade que o consumo de energia do Ethereum caiu após a fusão, mas o que importa para a humanidade é o consumo total de energia.

Todas essas GPUs, ou unidades de processamento gráfico, que eram usadas anteriormente para minerar Ethereum T desapareceram da noite para o dia. Muitas encontraram usos em outras aplicações, mais obviamente na mineração outras cadeias de PoW ou Aplicações de IA. Essas GPUs existem por causa do Ethereum, em certo sentido, elas ainda existem após a fusão, e muitas ainda estão consumindo muita energia. Modelos de GPU mais antigos que têm poucos outros usos e foram aposentados acabaram indo parar em aterros sanitários, o que também T é o resultado mais ecológico.

Em outras palavras, alegar uma redução de energia de 99,5% é um truque de contabilidade.

Além disso, hoje existem quase700.000 validadores rodando na prova de participação Ethereum Cadeia de balizas. Embora seja possível executar muitos validadores em um sistema, uma estimativa conservadora ainda produz cerca de 10.000 a 100.000 computadores executando Ethereum, cada um consumindo largura de banda, energia e terabytes de armazenamento em disco. Embora essas máquinas usem menos energia do que os antigos mineradores do Ethereum, é quase certo que há muito mais validadores do que mineradores devido aos menores requisitos de recursos (leia-se: você pode facilmente executar um validador em casa semhardware especializado).

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Finalmente, o mercado devalor máximo extraível, ou MEV, explodiu na esteira da fusão. O MEV, que permite que atores sofisticados com computadores poderosos calculem oportunidades de arbitragem e subornem produtores de blocos para priorizar suas transações a fim de capitalizá-las, prospera em um ecossistema de centenas de milhares de validadores subornáveis. T sei qual a porcentagem de mineradores que participavam do MEV antes da fusão, mas hoje 90% dos validadoresestão fazendo isso.

E todos esses arbitradores agora estão consumindo enormes quantidades de poder computacional: alguns provavelmente até usam as mesmas GPUs, que têm aplicações em negociação de alta frequência e arbitragem estatística.

Em suma, olhar estritamente para a energia consumida pelos mineradores é míope. É preciso considerar o custo social total de operar uma rede, incluindo, agora, o custo de oportunidade de US$ 41 bilhões bloqueados em participação no Ethereum , que não pode ser colocado em uso social mais produtivo, como investir em projetos de alto potencial.

Afirmação nº 2: A prova de participação é mais segura

Esta é outra reivindicação primária feita pelos proponentes da prova de participação. Até agora, o tópico já foi explorado até a morte eos detalhesestão além do escopo deste artigo, mas o argumento resumido é o seguinte: a prova de participação é mais segura porque é possível atingir cirurgicamente um adversário que ataca uma blockchain de prova de participação coordenando uma bifurcação social (também conhecida comogarfo suave ativado pelo usuário, também conhecido como UASF) para remover o capital apostado do invasor.

Em contraste, adversários de redes de prova de trabalho têm a vantagem de que, para tornar um ataque de 51% ineficaz, a rede também deve tornar todo o hardware de mineração honesto ineficaz alterando o algoritmo de prova de trabalho. Esta é uma “opção nuclear” porque, embora ela parasse um ataque de um adversário com hardware de mineração poderoso e especializado chamado ASICs (abreviação de circuitos integrados específicos de aplicação), ela destruiria instantaneamente todo o estoque de capital de todos os mineradores honestos também.

Este argumento T se sustenta por várias razões. Primeiro, diferentemente do PoW, um cartel controlando mais da metade da participação pode capturar silenciosamente, invisivelmente e permanentemente toda a rede. Segundo, um ataque a uma cadeia PoW é, em primeiro lugar, menos provável do que um ataque a uma cadeia PoS. É mais fácil atacar uma cadeia PoS porque isso T requer ativos escassos como hardware ou eletricidade. Na verdade, também T requer ativos apostados: o invasor precisa apenas adquirir chaves de antigos validadores ou operar muito brevemente um grande número de validadores (de qualquer forma, um empreendimento lucrativo). Com essas chaves em mãos, um invasor pode realizar um longo alcance, simulação sem custosataque, que produziria uma blockchain que, para todos os efeitos práticos, parece igualmente válida à cadeia canônica.

Este problema é conhecido entre os desenvolvedores do Ethereum como “subjetividade fraca”:subjetivo porque depende deinformação social em vez de matemática e criptografia, e fraca porque essa informação é imperfeita e pode ser controlada por um adversário. No Ethereum, essa informação social assume a forma de adicionar “pontos de verificação” bons e conhecidos ao código para evitar reorganizações muito longas, ou seja, para evitar que uma cadeia mais longa de ataque substitua a cadeia legítima. Em contraste, no Bitcoin, a cadeia mais longa objetivamente verificável sempre vence. A coordenação social é útil em muitas situações, mas está longe de ser confiável ou apolítica, e a regra de “cadeia mais longa vence” do Bitcoin é muito mais credivelmente neutro.

Vale a pena notar aqui que forks adversários também se tornam sem custos sob PoS, enquanto em PoW é preciso convencer os mineradores a trocar e minerar em uma cadeia diferente. “Trabalho” ainda deve ser feito para se defender e responder a esses ataques, mas o “trabalho” assume uma forma diferente– e, como mencionado, é muito mais subjetivo.

Afirmação nº 3: Prova de participação aumenta a lucratividade

Um meme popular, “Dinheiro de ultrassom”, começou a circular nos círculos do Ethereum na época da fusão. Refere-se ao fato de que o subsídio geral do bloco caiu substancialmente após a fusão. Isso, combinado com o mecanismo de queima introduzido um ano antes no EIP-1559 que queima tokens conforme a atividade da rede aumenta, significa que a rede Ethereum é frequentemente deflacionária: em tempos de demanda relativamente alta, a parcela de taxas queimadas excedem a emissão.

Não importa o fato de que “dinheiro sólido” se refere aalgo completamente diferente e o fato de que a Política monetária do Ethereum mudou com tanta frequência significa que ele não é um dinheiro sólido; isso T parece desencorajar os ethereanos.

A questão é que, como tão bem articulado pelo Bitcoin OG Paul Sztorc anos atrás, a segurança de rede T vem de graça e tentativas de contornar esse fato são apenas contabilidade mais criativa. Em um mercado eficiente, pagar menos aos mineradores ou validadores só pode ter dois efeitos possíveis: ou eles param de minerar/validar e vão para outro lugar, tornando a rede menos segura, ou são compensados ​​de outras maneiras.

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Sztorc se refere a este último como “Obscured PoW”. No caso do Ethereum hoje, há duas formas principais de Obscured PoW e custo associado. A primeira, já discutida acima, é o enorme custo de oportunidade do capital bloqueado.

O segundo, também mencionado acima, é o MEV, que representa dinheiro capturado de usuários comuns e não sofisticados da rede. Quando a rede gasta mais em segurança, os mineradores se consolidam, as oportunidades de MEV diminuem e os usuários comuns pagam mais na forma de inflação. Em contraste, com gastos menores sob o PoS, os usuários comuns pagam na forma de taxas de transação ocultas devido ao MEV. Mais de US$ 1 bilhão em MEV éestimado ter sido extraído apenas na rede Ethereum nos últimos dois a três anos, para não falar das várias cadeias laterais e camadas 2, e MEV entre domíniosentre e entre eles.

Um marco importante, com falhas

A prova de participação do tipo Ethereum representa um marco importante no desenvolvimento de sistemas distribuídos públicos e sem permissão e mecanismos de consenso. É uma melhoria em relação à prova de participação delegada e com permissão, e estou feliz que ela exista. Provavelmente tem casos de uso socialmente valiosos que entenderemos melhor com o tempo. Mas não vamos nos enganar acreditando que ela é de alguma forma inerentemente melhor — menos dispendiosa, mais barata e mais segura — do que a prova de trabalho.