Por que a mineração de Ethereum Ditching T é tão verde quanto anunciado

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

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

À primeira vista, isto pode parecer uma grande conquista para a Ethereum porque permitiu à rede aposentar completamente a mineração de prova de trabalho e, assim, reduzir significativamente o seu consumo de energia. Na verdade, em meio ao FUD (medo, incerteza e dúvida) dominante em torno da intensidade energética da mineração de prova de trabalho, a máquina de marketing da Fundação Ethereum girou a atualização à medida que a “verdeificação” do Ethereum e dos investidores institucionais que T tocam no Bitcoin estão agora segurando éter como resultado.

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

Esta é a principal e mais importante afirmação feita sobre a fusão Ethereum : que reduziu o consumo de energia Ethereum em cerca de 99,5% . Este número é míope e enganoso por vários motivos. 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, usadas anteriormente para minerar Ethereum T desapareceram da noite para o dia. Muitos encontraram usos em outras aplicações, obviamente minerando outras cadeias PoW ou aplicações de IA . Essas GPUs existem por causa do Ethereum, de certa forma, elas ainda existem após o Merge, e muitas ainda consomem muita energia. Modelos de GPU mais antigos, que têm poucos outros usos e foram aposentados, em sua maioria foram parar em aterros sanitários, o que também T é o resultado mais ecológico.

Por outras palavras, reivindicar uma redução de energia de 99,5% é um truque de contabilidade.

Além do mais, hoje existem quase 700.000 validadores em execução na Beacon Chain de prova de aposta Ethereum . Embora seja possível executar muitos validadores em um sistema, uma estimativa conservadora ainda rende na ordem de 10.000 a 100.000 computadores rodando 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 sem hardware especializado ).

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Finalmente, o mercado do valor extraível máximo , ou MEV, explodiu na sequência da fusão. O MEV, que permite que atores sofisticados com computadores poderosos calculem oportunidades de arbitragem e subornem produtores de blocos para priorizarem as suas transações a fim de capitalizá-las, prospera num ecossistema de centenas de milhares de validadores subornáveis. T sei qual a percentagem de mineiros que participavam no MEV antes da fusão, mas hoje 90% dos validadores estão a fazê-lo.

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

Em suma, olhar estritamente para a energia consumida pelos mineiros é míope. É preciso considerar o custo social total da operação de uma rede, incluindo, agora, o custo de oportunidade de 41 mil milhões de dólares bloqueados na participação da Ethereum , que não pode ser aproveitado para uma utilização social mais produtiva, como o investimento em projectos de elevado potencial.

Esta é outra afirmação principal feita pelos proponentes da prova de participação. Até agora, o tópico foi explorado até a morte e os detalhes estão além do escopo deste artigo, mas o argumento resumido é o seguinte: A prova de aposta é mais segura porque é possível atingir cirurgicamente um adversário que ataca uma prova de aposta. -stake blockchain coordenando um fork social (também conhecido como soft fork ativado pelo usuário , também conhecido como UASF) para remover o capital apostado do invasor.

Por outro lado, os adversários das redes de prova de trabalho têm a vantagem de que, para tornar ineficaz um ataque de 51%, a rede também deve tornar ineficaz todo o hardware de mineração honesto, alterando o algoritmo de prova de trabalho. Esta é uma “opção nuclear” porque, embora impedisse um ataque de um adversário com hardware de mineração poderoso e especializado chamado ASICs (abreviação de circuitos integrados de aplicação específica), também destruiria instantaneamente todo o capital social de todos os mineiros honestos.

Este argumento T se sustenta por vários motivos. Em primeiro lugar, ao contrário do PoW, um cartel que controla mais de metade da participação pode capturar toda a rede de forma silenciosa, invisível e permanente. Em segundo lugar, 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 só precisa adquirir chaves de antigos validadores ou, muito brevemente, operar um grande número de validadores (de qualquer forma, uma empresa lucrativa). Com essas chaves em mãos, um invasor pode realizar um ataque de simulação de longo alcance e sem custos , o que produziria uma blockchain que, para todos os efeitos práticos, parece igualmente válida para a cadeia canônica.

Este problema é conhecido entre os desenvolvedores do Ethereum como “subjetividade fraca” : subjetivo porque depende de informações sociais em vez de matemática e criptografia, e fraco porque essas informações são imperfeitas e podem ser controladas por um adversário. No Ethereum, essas informações sociais assumem a forma de adicionar “pontos de verificação” conhecidos ao código para evitar reorganizações muito longas, ou seja, para evitar que uma cadeia mais longa de ataque substitua a cadeia legítima. Por outro lado, 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 “vitórias de cadeia mais longa” do Bitcoin é muito mais neutra e confiável .

É importante notar aqui que os forks adversários também se tornam gratuitos no PoS, enquanto no PoW é preciso convencer os mineradores a mudar e minerar em uma cadeia diferente. “Trabalho” ainda deve ser feito para defender e responder a estes ataques, mas o “trabalho” assume uma forma diferente – e, como mencionado, é muito mais subjetivo.

Um meme popular, “ Ultrasound Money ”, começou a circular nos círculos Ethereum na época da Fusão. Refere-se ao facto de o subsídio global do bloco ter caído substancialmente após a fusão. Isso, combinado com o mecanismo de queima introduzido um ano antes no EIP-1559, que queima tokens à medida que a atividade da rede aumenta, significa que a rede Ethereum é frequentemente deflacionária: em tempos de demanda relativamente alta, a parcela das taxas queimadas excede a emissão .

Não importa o fato de que “dinheiro sólido” se refere a algo totalmente diferente e o fato de a Política monetária do Ethereum ter mudado com tanta frequência significa que não é dinheiro sólido; isso T parece desencorajar os Ethereans.

A questão é que, conforme articulado tão bem pelo Bitcoin OG Paul Sztorc anos atrás , a segurança da rede T é gratuita e as tentativas de contornar esse fato são apenas uma contabilidade mais criativa. Num mercado eficiente, pagar menos aos mineiros ou validadores só pode ter dois efeitos possíveis: ou param de minerar/validar e vão para outro lugar, tornando a rede menos segura, ou são compensados ​​de outras formas.

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Sztorc refere-se a este último como “PoW obscurecido”. No caso do Ethereum hoje, existem duas formas principais de PoW obscuro e custos associados. A primeira, já discutida acima, é o enorme custo de oportunidade do capital bloqueado.

O segundo, também mencionado acima, é o MEV, que representa o dinheiro capturado de usuários comuns e não sofisticados da rede. Quando a rede gasta mais em segurança, os mineiros consolidam-se, as oportunidades de MEV diminuem e os utilizadores diários pagam mais sob a forma de inflação. Por outro lado, com gastos mais baixos no PoS, os usuários comuns pagam na forma de taxas de transação ocultas devido ao MEV. Estima-se que mais de US$ 1 bilhão em MEV foram extraídos apenas na rede Ethereum nos últimos dois a três anos, para não falar das várias cadeias laterais e camadas 2, e MEV de domínio cruzado entre elas.

A prova de participação do sabor 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 autorizada e estou feliz que ela exista. Provavelmente possui casos de uso socialmente valiosos que compreenderemos melhor com o tempo. Mas não nos iludamos acreditando que é de alguma forma inerentemente melhor – menos dispendioso, mais barato e mais seguro – do que a prova de trabalho.