Pourquoi l'exploitation minière Ethereum n'est-elle T aussi verte qu'annoncé

En septembre dernier, la « fusion » tant attendue Ethereum a finalement eu lieu et le réseau Ethereum est passé avec succès de la preuve de travail (PoW) à la preuve de participation (PoS). Avant la fusion, la sécurité du réseau Ethereum ( ETH ) était garantie par une preuve de travail, c'est-à-dire le même mécanisme qui alimente toujours Bitcoin ( BTC ). Depuis la fusion, la sécurité du réseau Ethereum est désormais garantie par l’enjeu collectif de centaines de milliers de validateurs qui sont punis, ou « sabrés », s’ils se déconnectent, signent deux fois des transactions ou se comportent mal d’une autre manière.

Cette histoire fait partie de la Mining Week 2023 de CoinDesk , Sponsorisé par Foundry. Lane Rettig est un développeur CORE chez Spacemesh et un ancien développeur CORE Ethereum . Il est un défenseur des logiciels open source, des protocoles ouverts et des systèmes ouverts.

À première vue, cela peut sembler être une réussite majeure pour Ethereum, car cela a permis au réseau d’abandonner complètement l’exploitation minière avec preuve de travail et, ainsi, de réduire considérablement sa consommation d’énergie. En effet, au milieu du FUD grand public (peur, incertitude et doute) autour de l'intensité énergétique de l'exploitation minière avec preuve de travail, la machine marketing de la Fondation Ethereum a lancé la mise à niveau alors que la « verdification » d' Ethereum et les investisseurs institutionnels qui ne toucheront T au Bitcoin sont En conséquence , il détient désormais de l'éther .

En tant qu'ancien développeur CORE Ethereum ayant brièvement travaillé sur les technologies derrière la fusion, j'ai des sentiments mitigés à propos de la mise à niveau. Je pense qu'il s'agit d'une réalisation technique majeure et présente certains avantages pour Ethereum, mais je suis fortement en désaccord avec les arguments économiques utilisés pour la justifier : parmi eux, le staking est moins inutile, plus sûr et augmente la rentabilité. Séparons ces affirmations une par une.

Il s’agit de l’affirmation principale et la plus importante concernant la fusion Ethereum : elle a réduit la consommation d’énergie Ethereum d’environ 99,5 % . Ce chiffre est à courte vue et trompeur pour plusieurs raisons. À proprement parler, il est vrai que la consommation d'énergie d'Ethereum a diminué après la fusion, mais ce qui compte pour l'humanité, c'est la consommation totale d'énergie.

Tous ces GPU, ou unités de traitement graphique, qui étaient auparavant utilisés pour exploiter Ethereum n'ont T disparu du jour au lendemain. Beaucoup ont trouvé des utilisations dans d’autres applications, le plus évidemment en exploitant d’autres chaînes PoW ou applications d’IA . Ces GPU existent grâce à Ethereum, dans un sens, ils existent toujours après la fusion, et beaucoup consomment encore beaucoup d'énergie. Les modèles de GPU plus anciens qui ont peu d’autres utilisations et qui ont été retirés ont pour la plupart trouvé leur chemin vers les décharges, ce qui n’est T non plus le résultat le plus écologique.

En d’autres termes, prétendre à une réduction d’énergie de 99,5 % relève d’un tour de passe-passe.

De plus, il y a aujourd'hui près de 700 000 validateurs fonctionnant sur la Beacon Chain de preuve de participation Ethereum . Bien qu'il soit possible d'exécuter plusieurs validateurs sur un ONE système, une estimation prudente donne toujours un rendement de l'ordre de 10 000 à 100 000 ordinateurs exécutant Ethereum, chacun consommant de la bande passante, de l'énergie et des téraoctets de stockage sur disque . Bien que ces machines consomment moins d'énergie que les anciens mineurs d'Ethereum, il y a presque certainement beaucoup plus de validateurs que de mineurs en raison de besoins en ressources moindres (lire : vous pouvez facilement exécuter un validateur à la maison sans matériel spécialisé ).

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Enfin, le marché de la valeur maximale extractible , ou MEV, a explosé à la suite de la fusion. MEV, qui permet à des acteurs sophistiqués dotés d’ordinateurs puissants de calculer des opportunités d’arbitrage et de soudoyer les producteurs de blocs pour qu’ils priorisent leurs transactions afin d’en tirer profit, prospère dans un écosystème de centaines de milliers de validateurs soudoyables. Je ne sais T quel pourcentage de mineurs participaient au MEV avant la fusion, mais aujourd'hui, 90 % des validateurs le font.

Et tous ces arbitragistes consomment désormais d’énormes quantités de puissance de calcul : certains utilisent probablement même ces mêmes GPU, qui ont des applications dans le trading haute fréquence et l’arbitrage statistique.

En bref, s’intéresser uniquement à l’énergie consommée par les mineurs relève d’une vision à courte vue. ONE faut considérer le coût social total de l’exploitation d’un réseau, y compris, désormais, le coût d’opportunité de 41 milliards de dollars bloqués dans la participation Ethereum , qui ne peut pas être utilisé à des fins sociales plus productives, comme l’investissement dans des projets à fort potentiel.

Il s’agit d’une autre affirmation principale des partisans de la preuve d’enjeu. À l'heure actuelle, le sujet a été exploré à fond et les détails dépassent le cadre de cet article, mais l'argument en bref est le suivant : la preuve d'enjeu est plus sécurisée car il est possible de cibler chirurgicalement un adversaire qui attaque une preuve d'enjeu. -mettre en jeu la blockchain en coordonnant un fork social (également connu sous le nom de soft fork activé par l'utilisateur , alias UASF) pour supprimer le capital mis en jeu de l'attaquant.

En revanche, les adversaires des réseaux de preuve de travail ont l'avantage que, pour rendre inefficace une attaque à 51 %, le réseau doit également rendre inefficace tout le matériel de minage honnête en modifiant l'algorithme de preuve de travail. Il s’agit d’une « option nucléaire » car, même si elle stopperait une attaque d’un adversaire doté d’un matériel minier puissant et spécialisé appelé ASIC (abréviation de circuits intégrés spécifiques à une application), elle détruirait également instantanément l’intégralité du capital de tous les mineurs honnêtes.

Cet argument ne tient T la route pour plusieurs raisons. Premièrement, contrairement au PoW, un cartel contrôlant plus de la moitié des parts peut capturer silencieusement, invisiblement et définitivement l’ensemble du réseau. Deuxièmement, une attaque contre une chaîne PoW est en premier lieu moins probable qu’une attaque contre une chaîne PoS. Il est plus facile d'attaquer une chaîne PoS car cela ne nécessite T d'actifs rares comme le matériel ou l'électricité. En fait, cela ne nécessite T non plus de mise en jeu d'actifs : l'attaquant n'a besoin que d'acquérir les clés d'anciens validateurs, ou d'exploiter très brièvement un grand nombre de validateurs (de toute façon une entreprise rentable). Avec ces clés en main, un attaquant peut mener une attaque de simulation à longue portée et sans coût , ce qui produirait une blockchain qui, à toutes fins pratiques, semble également valable pour la chaîne canonique.

Ce problème est connu parmi les développeurs Ethereum sous le nom de « subjectivité faible » : subjective car elle repose sur des informations sociales plutôt que sur les mathématiques et la cryptographie, et faible parce que ces informations sont imparfaites et peuvent être contrôlées par un adversaire. Dans Ethereum, ces informations sociales prennent la forme de l'ajout de bons « points de contrôle » connus au code pour empêcher les réorganisations trop longues, c'est-à-dire pour empêcher une chaîne d'attaque plus longue de remplacer la chaîne légitime. En revanche, dans Bitcoin, la chaîne la plus longue objectivement vérifiable gagne toujours. La coordination sociale est utile dans de nombreuses situations, mais elle est loin d'être dépourvue de confiance ou apolitique, et la règle de la « chaîne la plus longue gagne » de Bitcoin est beaucoup plus crédible et neutre .

Il convient de noter ici que les forks contradictoires deviennent également sans coût dans le cadre du PoS, alors que dans le PoW, ONE faut convaincre les mineurs de changer et d'exploiter sur une chaîne différente. Le « travail » doit encore être fait pour se défendre et répondre à ces attaques, mais le « travail » prend une forme différente – et, comme nous l'avons mentionné, il est beaucoup plus subjectif.

Un mème populaire, « Ultrasound Money », a commencé à circuler dans les cercles Ethereum au moment de la fusion. Il fait référence au fait que la subvention globale globale a considérablement diminué après la fusion. Ceci, combiné au mécanisme de gravure introduit un an plus tôt dans l'EIP-1559, qui brûle les jetons à mesure que l'activité du réseau augmente, signifie que le réseau Ethereum est souvent déflationniste : en période de demande relativement élevée, la part des frais brûlés dépasse l'émission .

Peu importe le fait que « monnaie saine » fait référence à autre chose et que la Juridique monétaire Ethereum a changé si souvent signifie qu’il ne s’agit pas d’une monnaie saine ; cela ne semble T décourager les Ethériens.

Le fait est que, comme l'a si bien expliqué Paul Sztorc, l'OG de Bitcoin , il y a des années , la sécurité du réseau n'est T gratuite et les tentatives pour contourner ce fait ne sont qu'une comptabilité plus créative. Dans un marché efficace, payer moins les mineurs ou les validateurs ne peut avoir que deux effets possibles : soit ils arrêtent l'exploitation minière/la validation et vont ailleurs, ce qui rend le réseau moins sécurisé, soit ils sont rémunérés d'une autre manière.

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Sztorc qualifie ce dernier de « PoW obscur ». Dans le cas d’ Ethereum , il existe aujourd’hui deux formes principales de PoW obscurci et les coûts associés. Le premier, déjà évoqué plus haut, est l’énorme coût d’opportunité du capital bloqué.

Le second, également évoqué ci-dessus, est le MEV, qui représente l’argent récupéré auprès des utilisateurs quotidiens du réseau, peu avertis. Lorsque le réseau dépense davantage en sécurité, les mineurs se consolident, les opportunités MEV diminuent et les utilisateurs quotidiens paient davantage sous forme d’inflation. En revanche, avec des dépenses moindres dans le cadre du PoS, les utilisateurs quotidiens paient sous la forme de frais de transaction cachés dus au MEV. On estime que plus d’un milliard de dollars de MEV ont été extraits sur le seul réseau Ethereum au cours des deux à trois dernières années, sans parler des différentes chaînes latérales et couches 2, et des MEV inter-domaines entre et parmi elles.

La preuve de participation à la saveur Ethereum représente une étape majeure dans le développement de systèmes distribués publics et sans autorisation et de mécanismes de consensus. C'est une amélioration par rapport à la preuve de participation autorisée et déléguée et je suis heureux qu'elle existe. Il comporte probablement des cas d’utilisation socialement précieux que nous comprendrons mieux au fil du temps. Mais ne nous trompons pas en croyant que c'est en quelque sorte mieux – moins coûteux, moins cher et plus sûr – qu'une preuve de travail.