Ethereum планує скоротити своє абсурдне споживання енергії на 99 відсотків

Криптовалюта збирається на енергетичну дієту, щоб конкурувати з більш ефективними блокчейнами

Біткойн вбирається більша частина ажіотажу і ослаблення скупчилася на криптовалюти, залишаючи його молодшого та меншого брата Етереума в тіні. Але Ефіріум - це все що завгодно, але не малий. Його ринкова капіталізація становила приблизно 10 млрд. Доларів США на момент преси, і вона має не менш колосальний енергетичний слід.

Видобуток ефіріуму споживає чверть-половину того, що робить видобуток біткойнів, але це все ще означає, що більшу частину 2018 року він використовував приблизно стільки ж електроенергії, скільки Ісландія. Дійсно, типова транзакція Ethereum з’їдає більше енергії, ніж звичайне американське домогосподарство за день.

"Це просто величезна втрата ресурсів, навіть якщо ви не вірите, що забруднення та діоксид вуглецю є проблемою. Є справжні споживачі - реальні люди, яких ця потреба в електроенергії витісняє ці речі ”, - каже Віталік Бутерін, 24-річний російсько-канадський інформатик, який винайшов Ефіріум, коли йому було лише 18.

Бутерін планує нарешті почати скасовувати енергетичні витрати свого дітища в 2019 році. Цього року Бутерін, заснований ним Фонд Ефіріум, і ширший рух відкритого коду, що просуває криптовалюту, планують перевірити давно обіцяний капітальний ремонт коду Ефіріуму. Якщо ці розробники мають рацію, до кінця 2019 року новий код Ethereum може завершити транзакції, використовуючи лише 1 відсоток споживаної сьогодні енергії.

Спроба Ефіріуму відродитися стане однією з "найбільш захоплюючих технологій для спостереження", говорить Закі Маніан, яка консультує криптовалюту Cosmos. Маніан каже, що процес розробки Ethereum означає, що численні кодери та організації повинні співпрацювати відкрито, сходитися до специфікацій, винаходити всю технологію для їх реалізації та змушувати їх працювати безперебійно. "Це, безумовно, найамбітніший проект відкритих спільнот, який коли-небудь намагався здійснити", - каже Маніан.

Як і біткойн, Ethereum покладається на блокчейн, який є цифровою книгою транзакцій, що підтримується спільнотою користувачів. (Це називається блокчейном, оскільки нові транзакції об'єднуються в "блоки" даних і записуються на кінець "ланцюжка" існуючих блоків, що описують усі попередні транзакції.) Однак Бутерін спроектував Ethereum робити більше, ніж надійно вести книгу без центральний орган влади. Його бачення полягало в тому, щоб Ефіріум став глобальним комп'ютером - децентралізованим, доступним для всіх і, по суті, несприйнятливим до простою, цензури та шахрайства.

Що дає блокчейн Ethereum такий потенціал, це його здатність зберігати дані, підтримувати рішення та автоматизувати розподіл вартості. Він керує цими завданнями за допомогою інтелектуальних контрактів, програм, написаних користувачами або розробниками на користувацькій мові кодування Ethereum. Смарт-контракти мають очевидні бізнес-додатки, але довгострокова надія полягає в тому, що побудовані з них програми з часом зроблять Ethereum найвищою платформою хмарних обчислень.

Це високе бачення суперечить поточній реальності Ефіріуму. Хоча на ньому запущено кілька мільйонних додатків, навіть Бутерін каже, що він підозрює, що Ethereum споживає більше ресурсів, ніж приносить користь для суспільства.

Проблема в усьому тому майнінгу. Як і більшість криптовалют, Ethereum покладається на обчислювальну конкуренцію, яка називається доказом роботи (PoW). У PoW усі учасники змагаються за криптографічно захищені транзакції та додають їх до глобально розподіленої книги блокчейну. Це конкурс «переможець усіх», нагороджений нещодавно викарбуваними криптовалютами. Тож чим більше у вас обчислювальної вогневої сили, тим більше шансів отримати прибуток.

Видобуток PoW важкий за дизайном. Ідея полягає в тому, щоб не допустити будь-якої сутності контролювати блокчейн. Наприклад, якщо в комп’ютерній системі майнера біткойнів більше половини всієї потужності майнінгу в мережі, цей майнер може вчинити шахрайство, наприклад, переглянути давно завершені транзакції. Користувачі біткойнів мало б звернутися, оскільки майнери анонімні.

Теоретично PoW продовжує розробляти розподілену справу. На практиці, однак, розробка прикладних ІС (ASIC), що прискорюють видобуток, що виробляється декількома мікросхемами в Китаї, сконцентрувала владу на багатьох криптовалютах.

Ethereum пішов на боротьбу з концентрованою енергією ще на один крок далі, вибравши інтенсивний PoW алгоритм для видобутку «ефіру», як відомо його маркер значення. Цей алгоритм видобутку ефіру карає використання ASIC.

Однак, чому алгоритм PoW Ethereum не завадив, це вибуховий ріст обчислювальних ресурсів, призначених для видобутку ефіру. Обчислювальна потужність, спрямована на це завдання, зросла більш ніж у 25 разів у 2017 році, оскільки вартість токена зросла з 8 до 862 доларів, а майнінг-фірми побудували спеціальні центри обробки даних, повні блоків обробки графіки загального призначення, які добре підходять для видобутку ефіру.

Отриманий попит на енергію створив негативну реакцію у екологів. Тим часом комунальні підприємства та громади бачать фінансовий ризик та альтернативні витрати, якщо обслуговують майнерів криптовалюти, які з’їдають дешеву електроенергію, створюючи при цьому мало робочих місць. Обслуговуючі майнери можуть вимагати від комунальних служб модернізації обладнання, що може стати зайвим, якщо ціни на криптовалюту обрішаться і майнінг припиниться.

Нещодавня динаміка ринку підтримує занепокоєння комунальних підприємств. Вартість ефіру досягла піку в 1385 доларів минулого січня, а потім почала знижуватися. У листопаді він впав нижче 120 доларів - досить низько, щоб стерти прибуток шахтарів і спонукати деяких уповільнити або вимкнути видобувні установки. Згідно з прогнозом Digiconomist - сайту, створеного Алексом де Фрізом, старшим юристом і спеціалістом з блокчейнів PricewaterhouseCoopers, - майнери Ethereum, ймовірно, скоротять загальне споживання енергії більш ніж наполовину менш ніж за 20 днів.

Тож не дивно, що деякі комунальні підприємства, такі як Hydro-Québec, що базується в Монреалі, встановлюють вищі тарифи на електроенергію для шахтарів. Таке відштовхування від комунальних підприємств та їх регуляторів може ще більше погіршити безпеку криптовалют на базі PoW. Обмежений доступ до енергії та зростання енергетичних витрат заважатимуть новим шахтарям приєднатися до гри, прискорюючи концентрацію потужності видобутку. У міру концентрації ризик змови та шахрайства зростає.

Для Бутеріна, скорочення споживання енергії було частиною бачення від початку Ефіріуму. Більшість інших прихильників Ethereum погоджуються. «Широко визнано в спільноті Ethereum, що PoW використовує занадто багато енергії. Для мене це пріоритет №1 », - говорить співробітник Ethereum Пол Хаунер, співзасновник австралійської фірми з кібербезпеки та розробки блокчейнів Sigma Prime.

План Ethereum полягає в тому, щоб замінити PoW на підтвердження частки (PoS) - альтернативний механізм розподіленого консенсусу, який вперше був застосований до криптовалюти з запуском Peercoin в 2012 році. Замість того, щоб мільйони процесорів одночасно обробляли ті самі транзакції, PoS випадково вибирає одну виконувати роботу.

У PoS учасників називають валідаторами, а не майнерами, і головним є підтримка їх чесності. PoS робить це, вимагаючи від кожного валідатора викласти в якості застави частку - купу ефіру у випадку з Ефіріумом. Більша ставка приносить валідатору пропорційно більше шансів на ході, але це також означає, що валідатор, якого спіймали на шахрайстві, може багато втратити.

Перехід на PoS скоротить споживання енергії на транзакції Ethereum більш ніж у сто разів, за словами Бутеріна: "Частина PoW - це та, яка споживає цю величезну кількість електроенергії. Самі транзакції блокчейну не надто обчислювальні. Це просто перевірка цифрових підписів. Це не якась важка 3D-матрична карта чи машинне навчання на гігабайтах даних », - говорить він.

Скорочення обчислювальної потужності та використання енергії - це не просто екологічний хід. Це також має фінансову вигоду, оскільки має зменшити швидкість випуску свіжого ефіру, щоб заохотити валідаторів - додаткові гроші, що розбавляють вартість валюти. "Оскільки валідатори PoS не витрачають всю цю енергію, нам не потрібно винагороджувати їх стільки", - говорить Даррен Ленглі, старший розробник блокчейну з Rocket Pool, в Брісбені, Австралія, який розробляє додаток, який збиратиме ставки басейнів, виплата відсотків власникам ефіру, які приєднуються до басейну.

Перехід на PoS також може підвищити рівень безпеки. У рамках PoS місцезнаходження облікового запису кожного валідатора відомо і може бути знищено, якщо валідатор порушує правила. Влад Замфір, провідний розробник PoS фонду Ethereum, порівнює це з тим, що спільнота біткойнів отримала владу спалювати центри обробки даних майнера, який зловживає своєю владою.

До 2015 року переваги PoS вже переконали спільноту Ethereum зробити зміни, і такі лідери, як Бутерін, очікували зробити це всього за рік-два. Щоб зрозуміти свої наміри, основні розробники Ethereum перепрограмували свій код PoW, щоб створити експоненціальне зростання складності майнінгу. Відомий як "Бомба складності", він почав сповільнювати створення нових транзакційних блоків наприкінці 2016 року, і, як очікувалося, через кілька років видобуток ефіру зупиниться.

Однак ця бомба уповільненого користування скоріше функціонувала як будильник із кнопкою відкладення. У жовтні 2017 року, коли час видобутку вже майже подвоївся до 30 секунд, команда Ethereum скинула годинник, затримавши судний день PoW приблизно на 12 місяців. І вони, швидше за все, знову вдарять дрімоту.

Справа не в тому, що команда Ethereum спить. Насправді, каже Бутерін, розробники Ethereum вже вбили більшість теоретичних драконів, пов’язаних з PoS. Але процес перетворення цих теоретичних рішень на ефективне програмне забезпечення рухався повільніше, ніж очікувалося.

Що дає надію на 2019 рік - це радикальний новий план, прийнятий лідерами Ethereum в червні 2018 року. До цього вони передбачали вбудовувати PoS в існуючий блокчейн Ethereum. У червні вони вирішили зробити чистий перерву та створити абсолютно новий блокчейн - той, який працює виключно через PoS.

Дволанцюгове рішення, яке отримало назву Ethereum 2.0, різниться для програмістів Ethereum, оскільки продовження оригінального ланцюга означало б написання механізму PoS як складного набору смарт-контрактів. Хаунер, який очолює проект Lighthouse для створення клієнта програмного забезпечення Ethereum 2.0, каже, що мова смарт-контрактів Ethereum є жорстким середовищем для написання складного коду. «Написання смарт-контрактів є дуже обмеженим середовищем для обчислень. На цьому не можна робити складних речей ", - говорить він.

Всього через кілька місяців після рішення про перехід на Ethereum 2.0 його специфікації PoS були розроблені, і понад півдюжини команд вже працювали над реалізацією програмного забезпечення з використанням різноманітних мов програмування. Група Hauner в Sigma Prime розробляє свій клієнт Ethereum 2.0, наприклад, використовуючи Rust. Він очікує, що цей додаток та інші запускатимуть PoS у бета-мережах або „тестових мережах” на початку 2019 року.

Бутерин каже, що публічні тестові мережі можуть обробляти ще одну інновацію Ethereum 2.0 - мережі з декількома відділеннями для збільшення пропускної спроможності транзакцій - до кінця 2019 року. Але він попереджає, що все ще можуть бути "невідомі невідомі", які можуть повернути їх часову шкалу назад.

Як багатомільярдна мережа, Ethereum, очевидно, має багато втратити, якщо запустить важкі або небезпечні технології. Щоб грати на PoS-мережі Ethereum, власникам ефіру доведеться внести розумний контракт на початкову мережу Ethereum, яка безповоротно передає ефір новій мережі. Будь-які помилкові кроки можуть поставити під загрозу всю екосистему розробників та проектів, що використовують розумні контракти Ethereum.

Але Ethereum також має багато втратити, якщо він затримається набагато довше. Безліч добре капіталізованих проектів - Cardano, Dfinity, Eosio та Manian’s Cosmos, якщо назвати лише декілька - виводять власні блокчейни на основі PoS. Як і Ethereum, вони прагнуть довести, що висока безпека та висока ефективність не суперечать.

Першими, хто розкриє потенціал для блокчейн-додатків, цілком може стати обчислювальною платформою майбутнього. Інші, мабуть, в’януть. "Це середовище, природно, досить хижацьке", - каже Маніан. "Буде одна платформа, яка виживе".

Ця стаття з’являється у випуску друку за січень 2019 року як “Ethereum скоротить своє абсурдне використання енергії”.