Munkabizonyíték, Energia és Ergo

Bevezetés

A Munkabizonyíték (PoW) az eredeti Bitcoin fehér könyvben két részre van osztva. Az első rész a digitális aláírások. A második rész egy peer-to-peer hálózat hashing tranzakciós időbélyegeket egy megváltoztathatatlan blokkláncra.

A biztonság a számítási teljesítmény és a lánc hossza függvénye. A Bitcoin fehér könyve így írja le: "A leghosszabb lánc nemcsak a tanúként megélt események sorrendjének bizonyítéka, hanem annak bizonyítéka is, hogy a legnagyobb CPU teljesítményből származik." A bányászati pool mérete és a végzett munka biztosítja a blokkláncot a dupla költés ellen.

A Bitcoin piaci kapitalizációja 2013. március 27-én átlépte az 1 milliárd dollárt, és 2021. február 19-én átlépte az 1 trillió dollárt. A nagyobb értékkel a biztonsági aggályok is növekednek. Ennek eredményeként a számítási teljesítmény és az áramfogyasztás növekszik a blokklánc biztosítása érdekében. Mennyire sok energia ez?

A Bitcoin Energiafogyasztása

A Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index nyomon követi a Bitcoin áramfogyasztását. A bevezetéstől 2022 februárjáig a Bitcoin 320,34 terawattórát (TWh) használt fel. Az áramárak figyelembevételével különböző régiókban a bányászati működési költségek nagymértékben változhatnak. Egy kilowattóra (kWh) ára 0,03 dollártól Katarban 0,37 dollárig Németországban terjed.

A fenti számok alapján a Bitcoin áramköltsége 30 millió és 370 millió dollár között mozog TWh-ként. Az összes áramköltség 10,8 és 118,5 milliárd dollár között volt. A Bitcoin bányászok általában olyan helyeken működnek, ahol olcsóbb az áram. Például egy távoli hely, ahol bőséges vízenergia áll rendelkezésre, jó hely a Bitcoin bányászathoz. Tehát a kWh áramárak valószínűleg közelebb állnak a tartomány alsó végéhez.

2021-ben a Bitcoin 86,36 TWh áramot fogyasztott. Ennek következtében a Bitcoin blokkláncának biztosításának költsége az évre 2,6 milliárd és 136,9 milliárd dollár között volt. Annak megértéséhez, hogy mekkora mennyiségű áramról van szó, segít összehasonlítani valami hasonlóval.

Az Egyesült Államok évente több mint 4,000 milliárd kilowattórát (BkWh) termel. Egy TWh megegyezik a BkWh-val, tehát vegyük figyelembe ezt a tényt az Egyesült Államok Energia Információs Hivatalától:

"A kereskedelmi szektor, amely magában foglalja a kereskedelmi és intézményi épületeket, valamint a közvilágítást, 2021-ben körülbelül 152 milliárd kWh-t fogyasztott világításra, ami a kereskedelmi szektor teljes áramfogyasztásának körülbelül 11%-át és az Egyesült Államok teljes áramfogyasztásának körülbelül 4%-át teszi ki 2021-ben."

Az Egyesült Államokban a közvilágításra használt áram pazarlás? A közvilágítás csökkenti a közlekedési balesetek és a bűncselekmények kockázatát. De a városi lakosok szívesebben fizetnek a közvilágításért, mint a vidéki lakosok.

Az ok világos. Az alacsonyabb népsűrűségű helyeken kevesebb közlekedési baleset és bűncselekmény történik. A vidéki területeken sokkal kevesebb szükség van közvilágításra.

A kriptovaluták esetében hasonló, de ellentétes dinamika játszódik le. Ha egy közösségnek már van közvilágítása, akkor bármilyen változtatásnak valami jobbra kell irányulnia.

A Blokkláncok Előnyei

Néhányan még odáig mennek, hogy azt mondják, hogy a Bitcoin rosszabb. Nincs értéke. Mégis, a Bitcoin piaci kapitalizációja trillió dollár, és a Bitcoin felhasználói tranzakciós díjat fizetnek a blokklánc használatáért. A Bitcoin felhasználói számára értéke van.

Néhány mutató szerint a Bitcoin jobb, mint a meglévő rendszerek. A Bitcoin tranzakciós megerősítések húsz perc alatt rendeződnek. Az Automatikus Klíringház (ACH) tranzakciók elektronikus, bankok közötti pénzátutalások, amelyek öt napot vesznek igénybe. Mi az ACH átutalások áramköltsége? Ha figyelembe vesszük a főgépeket, ATM-eket, weboldalakat stb., a bankok energiatakarékosabbak? Fel lehetne hozni azt az érvet, hogy érdemes több áramot használni a gyorsabb tranzakciós időkért? Nehéz közvetlen összehasonlítást végezni, de valószínű, hogy a Bitcoin olcsóbb, és jobb opció is.

A blokkláncok új képességeket is hoznak. Okos szerződésekkel lehetséges automatizálni a világ gazdaságának egyes részeit. Érdemesek ezek az újítások az áramra és más költségekre, amelyeket a Bitcoin és más PoW blokkláncok bányászata jelent?

Energiahatékonyság

Fontos diskurzus a munkabizonyíték blokkláncokkal kapcsolatban a hatékonyság. Kihasználhatók a blokklánc technológia előnyei anélkül, hogy olyan magas energia költséget kellene fizetni?

A Bitcoin 2009-ben indult, mint egy koncepció bizonyítéka. A kriptovaluták működnek, de jobban meg kell értenünk őket. Bár a kutatás folyamatban van, és az emberek új konszenzus mechanizmusokat, algoritmusokat és más blokklánc tervezéseket fedeztek fel, ez még mindig egy fejlődő iparág. Ezeknek az új képességeknek a legjobb felhasználásai és korlátai még nem teljesen realizáltak.

Például a Proof of Stake (PoS) egy konszenzus mechanizmus, amelyet először 2012-ben valósítottak meg a Peercoin esetében. A PoS megköveteli a blokklánc pénznemének birtoklását, hogy ösztönözze a blokklánc biztosítását. A PoS sokkal alacsonyabb energia lábnyommal rendelkezik, mint a PoW, de vajon olyan biztonságos, mint a PoW? A válasz ismeretlen, és csak az idő fogja megmondani. Fel lehet hozni azt az érvet, hogy a PoW biztonságosabb, mert a végrehajtott TWh munka biztosít egy olyan biztonsági garanciát, amely a PoS-nak nincs.

Néhány ember úgy véli, hogy a PoS helyettesítheti a PoW-t, de a valóság az, hogy a különböző módszereknek különböző kompromisszumai vannak. A PoS és a PoW nem ugyanaz, és egyik sem helyettesíti a másikat.

Vannak okos szerződések, amelyeknek szükségük lehet a PoW jellemzőire. Mások számára a PoS sebessége lehet a jobb megoldás. Nincs egyetlen helyes módja a dolgoknak - a különböző problémák különböző megoldásokat igényelnek.

Ergo Képességei

Minden blokkláncnak egyedi jellemzői vannak, amelyek különböző tervezési döntésekből adódnak. Az Ergo esetében a jelentős tervezési döntések közé tartozik:

• Sigma Protokollok: Hatékony és kompozit tudásbizonyító protokollok, amelyek szükségesek bizonyos típusú dApp-ok létrehozásához.
• Autolykos: PoW algoritmus, amely hatékonyan használja az áramot. ASIC ellenálló, ami javítja a bányászat decentralizációját.[1]
• eUTXO: Kiterjesztett fel nem használt tranzakciós kimenet, amely megszünteti a blokklánc állapotának fenntartásának szükségességét. Ez lehetővé teszi a tranzakciós költség előrejelzést.
• Nem Interaktív Munkabizonyítékok (NIPoPoW): Egy index egy PoW blokkláncra, amely gyorsan ellenőrizheti az egyes tranzakciókat. Támogatja a könnyű klienseket és néhány oldallánc megvalósítást.
• Tárolási Bérlet: A pénzek forgalomban tartása, a lánc méretének csökkentése és a bányászok ösztönzése egy kis tárolási díj felszámításával négyévente.

Az Ergo egy PoW blokklánc, amelyet úgy terveztek, hogy energiatakarékosabb legyen, mint a Bitcoin. De mennyi hatékonyság elegendő? Néhány jellemző, mint az eUTXO modell, különböző konszenzus mechanizmusokkal működhet, beleértve a PoW-t és a PoS-t.

Mégis, más jellemzők egyediek a PoW-ra. Milyen mértékben kellene az energiahatékonyságnak másodlagos szempontnak lennie? El kellene vetni az olyan jellemzőket, mint a NIPoPoW-k, tárolási bérlet stb., mert az energia költségek a legfontosabb szempont? Minden tervezési döntésnek figyelembe kell vennie a megvalósítás költségeit és előnyeit. Az értékelés attól függ, hogy ki mit értékel.

Következtetés

A blokklánc technológiák forradalmasítani fogják az ellátási lánc menedzsmentet, az identitás ellenőrzést és sok más területet a modern életben. Ez egy új számítási paradigma, amelynek jelentősége vetekszik a globális Internet felemelkedésével. Mint az Internet, ez is olyan módokon fog fejlődni, amelyeket jelenleg nem tudunk elképzelni.

A Bitcoin szerepet játszik a kriptovaluta ökoszisztémában a következő évtizedekben. Azonban egy még energiatakarékosabb PoW blokklánc, mint az Ergo (amely számos további képességgel rendelkezik), megtalálhatja a megfelelő egyensúlyt az energiafelhasználás és a funkcionalitás között, amely hatékonyabbá teheti a PoW-t, további funkciókat biztosíthat, és túlléphet a Bitcoin néhány korlátján.

Minden megoldás gondos mérlegelést igényel a költségeiről, előnyeiről és kockázatairól. A blokkláncok egy nagy sátor. Mindenkinek van hely. Azonban a PoW NIPoPoW-k és a lánc-specifikus jellemzők, mint az Ergo tárolási bérlete, egyedi funkcionalitást kínálnak, amely megéri a plusz energiafogyasztást egyes blokklánc felhasználások esetén.