Um eine nachhaltige Zukunft für Blockchain und Krypto zu gewährleisten, müssen wir den Mining-Prozess neu denken und PoW-Systeme umstrukturieren.
Neuausrichtung bei Bitcoin Circuit
Blockchain-Mining-Netzwerke sind oft Opfer ihres Erfolgs. Die beiden gegenwärtigen Realitäten, die die Mining-Landschaft abgrenzen und dazu führen, dass Blockchains nicht halten, was sie versprechen, sind 1) das anhaltende technologische Wettrüsten, das von inhärenter Wettbewerbsgier angetrieben wird, und 2) die steigenden Energiekosten, die mit dem Proof-of-Work (PoW)-Mining verbunden sind. Blockchains, die auf dem PoW-Konsens basieren, sind in Bezug auf ihre Hash-Rate sehr ungleich und zunehmend zentralisiert. Deshalb ist es wichtig, dass man bei Bitcoin Circuit über eine Neuausrichtung nachdenkt. Diese Konzentration der Mining-Macht in immer weniger Händen ist ein Angriff auf die grundlegende Anforderung der Verteilung und Dezentralisierung, die Blockchains besitzen.
Darüber hinaus hat die Motivation, die Mining-Leistung zu steigern, einen Dominoeffekt in Form von ausufernden Energiekosten, die das Potenzial haben, die Umwelt unwiderruflich zu schädigen, wie die chinesische Bitcoin (BTC)-Mining-Saga gezeigt hat. Um eine nachhaltige Zukunft für Blockchain und Kryptowährungen zu gewährleisten, muss die Hash-Rate gerechter verteilt werden, damit die wichtigsten Komponenten der Verteilung und Dezentralisierung erhalten bleiben. Dies erfordert eine Neukonzeption des Mining-Prozesses, wie wir ihn kennen, und macht eine Umstrukturierung der PoW-Systeme erforderlich.
Die nachteiligen Auswirkungen der Re-Zentralisierung des Minings
Bevor wir uns überlegen, wie eine solche Lösung aussehen könnte, lohnt es sich, das Ausmaß der Probleme zu verdeutlichen. Der PoW-Konsens war und ist wesentlich für die anhaltende Popularität, den Erfolg und die Zuverlässigkeit von Bitcoin. Vor allem bietet PoW eine Lösung für das bekannte Byzantinische Generals-Problem in den Bereichen Mathematik und Informatik, und zwar durch ein Anreizsystem und eine fortlaufende Ressourcenbindung, die es für eine böswillige Partei unmöglich macht, einen ehrlichen Konsens zu stören.
Verteilung und Dezentralisierung sind nach wie vor die entscheidenden Aspekte bei der Lösung des Dilemmas, bei dem sich die Parteien auf eine einzige Strategie einigen müssen, um ein vollständiges Scheitern zu vermeiden, indem sie einen weitreichenden Konsens über „die Botschaft“ ermöglichen und das Risiko ausschalten, das besteht, wenn einige der beteiligten Parteien korrupt oder unzuverlässig sind. Je zentralisierter und dominanter ein Blockchain-Netzwerk jedoch wird, desto weniger kann das Konsensprotokoll als Lösung für dieses Problem dienen. Das Aufkommen massiver ASIC-Farmen ermöglicht es einer Handvoll mächtiger Akteure, die Kontrolle über die Blockchain-Infrastruktur auszuüben, und bedroht damit ihre Fähigkeit, dezentralisiert und dezentralisiert – und damit letztlich vertrauenslos – zu bleiben.
Dieses „späte“ Problem des PoW-Konsenses entsteht durch die Art und Weise, wie Miner durch den Wettbewerb um die Blockbelohnung incentiviert werden. Obwohl dies ein wesentlicher Teil der spieltheoretischen Struktur ist, um das Netzwerk sicher zu halten, schafft dieses Alles-oder-Nichts-Rennen um die Spitze auch ernsthafte Probleme. Insbesondere führt es zu dem allegorischen „Problem der betrügerischen Athleten“, das beschreibt, wie die Teilnehmer alles tun werden, um zu gewinnen, wenn die Belohnung für ein Rennen sehr hoch ist, einschließlich Betrug. Stellen Sie sich eine Gruppe von Sportlern an der Startlinie des ersten einer Reihe von Rennen vor, bei denen jeder versucht, die Ziellinie als Erster zu überqueren und einen Preis zu gewinnen.
Bei jedem Rennen ist ein gewisses Maß an Glück im Spiel (es siegt nicht einfach der Schnellste), aber die Gewinnchancen steigen mit der Geschwindigkeit des Sportlers. Betrug ist in diesem Fall definiert als die Erlangung eines erheblichen Vorteils gegenüber den anderen Läufern durch den Einsatz von Technologie und/oder geheime Absprachen, so dass der Gewinner eines jeden Rennens nicht ausreichend zufällig ist, um eine Lösung für das Problem der byzantinischen Generäle zu bieten (nämlich einen verteilten Konsens durch eine ausreichend zufällig verteilte Ressourcenbindung).
In ähnlicher Weise führt der PoW-Wettlauf zur Entwicklung immer energiehungrigerer Maschinen und größerer Mining-Farmen, was die Dezentralisierung und Verteilung des Netzwerks verringert und verhindert, dass die Ressourcenzusage als Mittel zur vertrauenslosen Verifizierung dient. Darüber hinaus treibt es den Gesamtenergieverbrauch des Netzwerks in die Höhe, was sich möglicherweise negativ auf die Umwelt auswirken könnte, wenn es nicht kontrolliert wird.
Balancieren des Protokolls für Blockchain-Mining-Netzwerke
Um eine Lösung für das Problem der betrügerischen Athleten zu entwickeln, muss man zunächst erkennen, dass nicht die gesamte Hash-Rate eines Blockchain-Netzwerks für Sicherheit sorgt, sondern die Art und Weise, wie diese Hash-Rate verteilt wird. Zu diesem Zweck sucht man nach einer Lösung, bei der die Neuverteilung der Hash-Rate ein grundlegendes Merkmal des Protokolls ist (und nicht der Politik oder zentralisierten Gremien überlassen wird – egal, wie gut sie es meinen).
Es ist möglich, die Chancen auf den Gewinn des „Rennens“ auszugleichen, indem man die deutlich schnelleren Läufer mit einem Handicap belegt und die deutlich langsameren Läufer mit einem Vorteil versieht. In einem Blockchain-Netzwerk kann dies durch einen thermodynamischen Peer-to-Peer-Ausgleichsprozess realisiert werden, der die individuelle Hashing-Schwierigkeit für Miner reibungslos und nachprüfbar anpasst. Auf diese Weise kann sich das Netzwerk in Bezug auf die effektive Hash-Rate auf ein Gleichgewicht zubewegen und die schlimmsten Auswüchse der Zentralisierung der Mining-Leistung im Netzwerk umgehen, während es weiterhin autonom und ohne Beteiligung vertrauenswürdiger Dritter funktioniert.
Derzeit gibt es eine Vielzahl von Implementierungen der Blockchain-Technologie, von denen die meisten eine Form von wirtschaftlichem oder monetärem Wert besitzen und eine zugrunde liegende Technologie verwenden, die die Sicherheit und Effizienz des Netzwerks bestmöglich gewährleisten soll. Ein algorithmisches Ausgleichsprotokoll, das das Netzwerk näher an eine homogene Verteilung heranführt (wenn auch nicht ganz – ein völlig „flaches“ Netzwerk würde seine eigenen wirtschaftlichen und Sicherheitsprobleme mit sich bringen), kann jedoch ein optimales Gleichgewicht zwischen Verteilung und wirtschaftlichem Anreiz schaffen. Dies kann monopolistische Mining-Praktiken erheblich reduzieren und gleichzeitig den Kohlenstoff-Fußabdruck des Netzwerks auf ein Minimum beschränken, indem Anreize für die kontinuierliche Steigerung der Verarbeitungsleistung durch kostspielige Technologien und den Bau großer ASIC-Farmen vermieden werden.
Eine grünere, gerechtere und sicherere Zukunft
Die Probleme, die sich aus der weit verbreiteten Re-Zentralisierung des Bergbaus ergeben, stellen eine große Herausforderung für den PoW-Konsens dar, aber sie sollten nicht sein Ende bedeuten. Als revolutionäre technologische Innovation löste PoW ein langjähriges mathematisches und computerwissenschaftliches Problem, das den Weg für den Erfolg von Bitcoin und vielen anderen Kryptowährungen ebnete und gleichzeitig eine völlig neue Art des wirtschaftlichen Austauschs versprach. Es besteht die Gefahr, dass wir die transformative Kraft von PoW nicht voll ausschöpfen, wenn wir sie vorschnell beiseite schieben.
Hier gibt es Ähnlichkeiten mit der Erforschung von Wirtschaftssystemen durch die Menschheit. Der Kapitalismus ist eines der großartigsten und fortschrittlichsten Systeme, die jemals in der Geschichte der Menschheit entwickelt wurden – er hat die Innovation, die Lebenserwartung, die Chancen und die Lebensqualität von Milliarden von Menschen verbessert. Wenn er jedoch unkontrolliert bleibt, kann er zu noch nie dagewesenem Wohlstand und Ungleichheit führen und uns möglicherweise sogar an den Rand einer Klimakatastrophe bringen. Anstatt ihn völlig aufzugeben, versuchen Gesellschaften in der Regel, die Vor- und Nachteile dieses Systems auszugleichen – eine Form von gemäßigtem Kapitalismus zu schaffen, in dem Gier und monopolistische Bestrebungen nicht völlig dominieren dürfen, so dass eine verantwortungsvollere, funktionierende, gerechtere Gesellschaft entstehen und gedeihen kann. Dies ist weitgehend das, was die Gesellschaften (mit unterschiedlichem Erfolg) in Form einer Umverteilung des Reichtums versucht haben, z. B. durch Besteuerung, Antimonopolgesetze usw.
In ähnlicher Weise ist der PoW-Konsens eine revolutionäre Erfindung, die jedoch abgemildert werden muss, um die schlimmsten Auswüchse der Gier innerhalb des Systems zu zügeln. Gemeinsam haben wir die Chance – und die Verantwortung -, das PoW-Konsensprotokoll stärker an den Bedürfnissen der Gesellschaft und seinem ursprünglichen Zweck auszurichten, indem wir monopolistische Tendenzen eindämmen und eine Re-Zentralisierung des Krypto-Minings verhindern. Einfach ausgedrückt: Anstatt das Rad neu zu erfinden (PoW zugunsten riskanter Alternativen aufzugeben), brauchen wir einen Weg, das Rad effektiver zu nutzen, um eine Maschine zu bauen, die die Welt verbindet und verändert.
Mit Bitcoin Prime ist eine Software entstanden, die einen automatischen Handel mit Bitcoin oder auch anderen Kryptowährungen möglich macht.