¿La prueba de participación eliminará los costos de energía de Bitcoin?

• ¿Bitcoin en prueba de participación?

Bitcoin tiene un problema energético. Gracias al algoritmo de consenso distribuido de prueba de trabajo de la moneda, la minería de Bitcoin está creando una enorme huella de carbono. Los mineros consumen aproximadamente 29,05 TWh de electricidad al año. Eso es el 0,13% del consumo anual de energía del mundo, que es más de 159 países, incluida casi toda África.

Sumado a la naturaleza competitiva de la minería, el crecimiento exponencial de Bitcoin es en gran medida el culpable de este desenfrenado consumo de energía. La atención pública generalizada y el auge en el volumen de transacciones no han hecho más que exacerbar el problema, ya que el índice de consumo de energía de Bitcoin estima que el gasto en energía minera aumentó un 29,98% de octubre a noviembre.

A este ritmo exponencial, el meteórico ascenso de la criptomoneda la encamina a consumir más energía que todo Estados Unidos para 2019.

Los factores contribuyentes

Para diagnosticar adecuadamente la causa fundamental de esta crisis energética, tenemos que profundizar en la relación entre el crecimiento de la red de Bitcoin y su mecánica minera.

Según el modelo de prueba de trabajo de Bitcoin, los mineros compiten entre sí para garantizar un consenso distribuido (el medio por el cual circula Bitcoin) en la cadena de bloques. Los mineros comprometen su potencia informática para verificar las transacciones enviadas a través de la red.

Para hacerlo, las computadoras resuelven los acertijos de cifrado que protegen cada transacción y, una vez resueltos, los almacenan como hashes en los bloques del libro público. El primer minero que termine el bloque actual recibe una recompensa por bloque en Bitcoin.

Como puede ver en la imagen, la naturaleza competitiva de la prueba de trabajo incentiva a los mineros a dedicar tanta potencia de procesamiento a la cadena de bloques como sea posible. Cuanto más poderosa sea su plataforma de minería, más rápido podrá resolver las encriptaciones de las transacciones y más probabilidades tendrá de terminar un bloque y recibir sus recompensas.

En la infancia de Bitcoin, solía ser que se podía minar de manera confiable con una tarjeta gráfica o un procesador de computadora común y corriente. Pero esos días ya pasaron. A medida que más mineros se subieron al tren de la salsa Bitcoin, se desarrolló un software de minería más sofisticado para darles una ventaja. Esta carrera armamentista de hardware culminó en la minería de circuitos integrados de aplicaciones específicas (ASIC). En términos de TLDR, los mineros ASIC son procesadores más eficientes y potentes que las CPU o GPU.

Y dejaron los procedimientos mineros originales en el polvo. En serio, si intentaras competir con plataformas de minería ASIC usando tu computadora o tarjeta gráfica, sería como intentar ganar el Gran Premio de Mónaco con una Vespa.

Ni siquiera un solo ASIC es suficiente para competir con los pools de minería de las grandes ligas. Las cooperativas mineras más grandes instalan cientos de ASIC para crear grupos de procesadores masivos. Para seguir siendo competitivos con otros mineros, estos grupos agregarán hardware a sus plataformas para aumentar la potencia de hashing (producción) general.

Probablemente veas hacia dónde va esto. Las plataformas mineras obviamente requieren electricidad, y cuanto más tienen que trabajar, más energía consumen. Como tal, los incentivos competitivos de la prueba de trabajo conducen invariablemente a un aumento exponencial en el consumo de energía.

Y esto ni siquiera incluye los aumentos de dificultad. Cada 2.016 bloques, Bitcoin sufre un ajuste de dificultad. Este ajuste tiene como objetivo escalar la dificultad del bloque para que coincida con las tasas de hash de minería, de modo que ningún minero resuelva los algoritmos demasiado rápido, absorbiendo todas las recompensas del bloque en el proceso. Sin embargo, lo que esto significa es que cuantos más mineros haya en la red, más difícil será resolver los algoritmos cifrados después de cada ajuste. Esto también significaría que las plataformas mineras tendrían que trabajar más para seguir siendo competitivas, consumiendo aún más energía.

¿Empiezas a hacerte una idea? Cuanta más gente compre Bitcoin, más mineros se sentirán atraídos por la moneda por su valoración. Con más mineros, aumenta el consumo de energía para impulsar la competencia, y con una red en crecimiento, cada ajuste de dificultad solo exacerbará el consumo de energía al hacer que los mineros trabajen más duro.

Ahora que hemos solucionado esto, demos la vuelta a este problema y veamos una posible solución.

¿Bitcoin en prueba de participación?

La prueba de participación es un algoritmo alternativo para alcanzar el consenso distribuido de una cadena de bloques. Él entró en escena en 2012, con Peercoin, NXT y BlackCoin como sus primeros usuarios principales.

No existen mineros bajo el modelo de prueba de participación. En cambio, son reemplazados por validadores (o falsificadores) que se encargan de validar las transacciones. Por lo general, los validadores apuestan una cierta cantidad de moneda de prueba de participación en la billetera central de esa cadena de bloques.

La red de esa moneda puede entonces seleccionarlos de manera determinista para construir el siguiente bloque. El mecanismo de selección varía según el algoritmo, ya que puede elegirse al azar o en función de una combinación de variables, como la riqueza total y la cantidad de tiempo que ha estado apostada.

Es importante tener en cuenta que la prueba de participación no ofrece recompensas en bloque, solo tarifas de transacción, por lo que, en teoría, el modelo no genera el mismo impulso competitivo que el sistema de prueba de trabajo. Si bien es posible que reciba selecciones más frecuentes y mayores tarifas de transacción cuanto más haya apostado, no está tratando de ganarle a nadie como lo haría con Bitcoin.

Con prueba de participación, solo necesita suficiente energía para alimentar el software central de una cadena de bloques. No es necesario desperdiciar energía en un ASIC y un programa de hash criptográfico. Volviendo a la analogía de las carreras, es similar a recibir un premio por arrancar el coche en lugar de usarlo para correr. Esperas en la fila en la puerta de salida para recibir tu trofeo de participación y no tienes que preocuparte por desperdiciar gasolina extra para completar la carrera más rápido que tus compañeros competidores.

En pocas palabras, la prueba de participación reduce significativamente el uso de energía. No solo emplea un programa que consume menos energía, sino que los validadores no tienen que subir la apuesta entre sí para seguir siendo viables como lo hacen los mineros bajo un consenso de prueba de trabajo. No reciben recompensas en bloque, pero tampoco tienen que enfrentar los escandalosos costos de energía que enfrentan los mineros. Si sopesamos las tarifas de transacción de la prueba de participación sin sus importantes costos operativos, resulta comparable a las recompensas de la prueba de trabajo frente a sus costos, especialmente para aquellos que no pueden mantener costosas plataformas mineras.

Reflexiones finales: ¿Alguna vez sucederá Bitcoin en prueba de participación?

En mayo de 2017, Vitalik Buterin reveló planes para realizar la transición de la cadena de bloques Ethereum a un algoritmo de prueba de participación llamado Casper.

Novedoso en ese momento, el lanzamiento de Prueba de Participación en el segundo activo criptográfico más grande fue un gran respaldo para el sistema de Prueba de Participación; y el ecosistema se ha desplazado en gran medida hacia PoS.

La prueba de participación bien puede ser el futuro de blockchain. El cambio de Ethereum lo indica, ya que Vitalik Buterin ve valor en las ventajas del mecanismo a medida que aprovecha las desventajas de Bitcoin.

La crisis energética de Bitcoin es una de las primeras pruebas verdaderamente sustanciales que enfrenta la criptomoneda a medida que avanza hacia la prominencia pública. Es de esperarse dificultades y obstáculos como estos en una tecnología tan incipiente, pero es responsabilidad de la comunidad en general adaptarse a estas tribulaciones. No hay razón para pensar que abordar las deficiencias de la prueba de trabajo debería comprometer nuestra creencia en la creación de Satoshi Nakamoto; todo lo contrario. Si queremos que Bitcoin tenga éxito, debemos permanecer atentos a nuestras críticas y ser proactivos con nuestras soluciones, porque tal como está actualmente, Bitcoin está en camino de volverse insostenible en un futuro cercano.

Quizás la prueba de participación podría evitar que Bitcoin se autosabotee. Si el cambio de algoritmo de Ethereum significa algo, debería ser una señal clara para la comunidad criptográfica de que la prueba de trabajo no puede persistir en su estado actual.

La pregunta es: ¿se adaptará el mercado?