Un ajuste de blockchain podría solucionar el colosal problema energético de las criptomonedas

Andrey Rudakov / Bloomberg a través de Getty Images

Solo tiene que desplazarse por su cuenta de Twitter para darse cuenta de que las últimas semanas han sido un período turbulento en las criptomonedas. Fichas no fungibles o NFT, unidades de cripto que supuestamente actúan como simulacros de objetos digitales que van desde obras de arte digitales hasta armas en videojuegos, tweets y ceras, han explotado en notoriedad, filtrándose bien en la corriente principal. (Difícilmente puede ser más convencional que John Cleese o Christie's). Sin embargo, los artistas digitales que han estado ganando terreno aprovechando la locura ingeniosa supuestamente han estado lidiando con un creciente sentimiento de culpa: su nueva forma de monetizar su trabajo es desperdiciando energía y dañando el clima.

Eso no sorprende a nadie familiarizado con el funcionamiento de las criptomonedas. La primera y más popular criptomoneda, Bitcoin, está diseñada como un sistema de pago de igual a igual que no depende de un solo árbitro, como un banco o un intermediario financiero, para validar los pagos entre usuarios. En cambio, está respaldado por un enjambre descentralizado de computadoras que mantienen colectivamente un registro histórico de pagos, la cadena de bloques de Bitcoin, y lo actualizan periódicamente a través de un proceso similar a votar para aprobar nuevas transacciones.

Un error potencial con ese modelo es el escenario de "ataque del 51%", en el que un actor malintencionado despliega un batallón de títeres de calcetines para hacerse cargo de la mayoría de la red y votar a través de transacciones que no deberían aprobarse, por ejemplo, porque un usuario no poseen el bitcoin que quieren gastar. Para evitar ese riesgo, Bitcoin está diseñado para hacer que la participación en la red sea costosa: las computadoras que mantienen el libro mayor, también llamadas nodos de minería, deben tratar constantemente de resolver acertijos matemáticos desalentadores, recibiendo recompensas de Bitcoin al resolverlos. Al hacerlo, estas computadoras (bastante caras) consumen mucha electricidad, una configuración destinada a hacer que los intentos de alterar el registro de Bitcoin sean demasiado onerosos y, en cambio, fomentar la cooperación. Pero este sistema de incentivos basado en la electricidad, llamado "prueba de trabajo", significa que hoy la minería de Bitcoin consume 133,65 teravatios-hora al año, más que el consumo anual de países como Suecia o Ucrania, según el Centro de la Universidad de Cambridge para Finanzas Alternativas (CCAF). Solo el 39 por ciento de esa electricidad proviene de fuentes renovables, según un informe de 2020 de la Universidad de Cambridge.

Según Michel Rauchs, un afiliado de investigación de CCAF, la historia de éxito de Bitcoin estableció la prueba de trabajo como el "estándar de la industria" de las criptomonedas. Ethereum, la segunda criptomoneda más negociada, y la plataforma donde se acuña y comercializa una gran parte de NFT, también adoptó la prueba de trabajo cuando se lanzó en 2015, de ahí los remordimientos de los cripto-artistas. Según una cuenta, una venta de NFT en Ethereum puede resultar en el consumo de hasta 8,7 megavatios-hora de electricidad, más del doble de lo que consume un hogar británico promedio en un año.

Sin embargo, eso podría estar cambiando. Ethereum se encuentra en medio de una revisión destinada a reemplazar la prueba de trabajo con un maquillaje de seguridad que consume menos energía. Si tiene éxito, la medida podría agregar más impulso a un cambio continuo lejos de la prueba de trabajo y reducir la huella de carbono y el despilfarro de las criptomonedas.

Este mecanismo se denomina "prueba de participación". Cuando la prueba de trabajo está respaldada por hardware del mundo real y gastos de energía, la prueba de participación basa su efectividad en el valor percibido de la criptomoneda, en este caso el éter de Ethereum, y en las compensaciones teóricas del juego. Los nodos de minería son reemplazados por validadores, que deben depositar una suma sustancial, actualmente 32 ether, equivalente a más de £ 38,000, como depósito para participar en la red. El depósito, es decir, la participación, aumentó el interés con el tiempo, lo que proporcionó un incentivo para que los validadores se unieran. La carrera para resolver problemas matemáticos se reemplaza por un algoritmo que designa validadores al azar para pasar las transacciones, que luego se confirman si son aprobadas por dos tercios de la red. Un validador que intente aprobar transacciones irregulares o que actúe de manera deshonesta recibe una multa (pagada de su participación) y, en los casos más graves, pierde toda su participación y se separa de la red.

Ben Edgington, líder de proyecto en ConsenSys, una empresa de desarrollo de software involucrada en el lanzamiento de Eth de Ethereum. 2.0, que introducirá prueba de participación junto con otros cambios importantes, dice que si bien un ataque del 51% todavía es concebible bajo la prueba de participación, requeriría que los atacantes apuesten el doble de éter que el resto de la red combinada . “Entonces, si hay $ 10 mil millones (£ 7.3 mil millones) en participación para asegurar la cadena, necesitaría $ 20 mil millones (£ 14.5 mil millones) para poder realizar un ataque significativo en la cadena”, dice. Una suposición adicional es que el precio del éter se desplomaría cuando se informara de un ataque, pulverizando así el valor de la participación del atacante. Al igual que en la prueba de trabajo, se han acumulado incentivos contra las trampas, pero esta vez no hay computadoras de minería vibrantes y hambrientas de electricidad: en teoría, se puede configurar un validador desde una computadora portátil.

La principal desventaja de la prueba de participación es que es nueva y complicada, dice Danny Ryan, investigador de la Fundación Ethereum. “La prueba de trabajo es mucho más simple: la complejidad de la prueba de trabajo se descarga en este hardware físico y el diseño del software real es mucho más simple. Una de las mayores críticas que puedo hacer a la prueba de participación es que es un diseño mucho más complejo ”, dice.

Eso no solo significa que es más difícil convencer a la gente de la solidez del diseño de la red, y que no existe una metáfora de minería útil para implementar, sino también que el sistema está menos probado que la prueba de trabajo, y de alguna manera. de derribar un sistema de prueba de participación aún no se ha descubierto. "Hasta ahora, la prueba de trabajo ha existido durante 12 años. Y sabemos que funciona", dice Matt McKibbin, fundador de la firma de asesoría tecnológica DecentraNet y defensor del uso de energía más limpia para la minería de prueba de trabajo como opuesto a eliminarlo.

De hecho, conseguir una prueba de participación correcta no ha sido fácil. Al inicio de Ethereum en 2015, sus creadores habían prometido que el sistema pasaría de la minería a la apuesta con bastante rapidez. Eso, dice Rauchs, podría haber jugado un papel en la elección de nuevos proyectos de criptomonedas, que luego se multiplicaron a un ritmo impresionante para optar por un mecanismo de prueba de participación. Varias cadenas de bloques de alto perfil, de hecho, como EOS o Cardano, utilizan varios tipos de prueba de participación. “La suposición implícita de Ethereum de que se moverán hacia la prueba de participación en el futuro, realmente puso en marcha una visión alternativa”, dice. “Cada vez más, los nuevos desarrolladores y empresas que estaban construyendo sus propias redes blockchain comenzaron a deshacerse de inmediato de la prueba de trabajo del diseño inicial”.

Sin embargo, la fecha límite de Ethereum para cambiar a prueba de participación siguió posponiéndose. Ryan dice que la razón fue, sin rodeos, que diseñar una cadena de bloques de prueba de participación mientras se preservaba la seguridad y la descentralización, dos de los principios fundamentales de la criptomoneda, era abrumador. “Cuando se lanzó ethereum, no había una versión de prueba de participación segura”, dice. "Había algoritmos de prueba de participación, pero había problemas críticos teóricos muy conocidos y vectores de ataque". Dado el rápido ascenso de Ethereum al estado de la segunda cadena de bloques del mundo, dice Ryan, los desarrolladores involucrados tuvieron que andar con cuidado.

Ahora, sin embargo, parece que el cambio se está acercando a convertirse en realidad. En diciembre de 2020, Ethereum lanzó una cadena de bloques impulsada por prueba de participación, que con el tiempo se convertirá en la columna vertebral de toda la red a medida que se elimine la prueba de trabajo. No está claro cuánto tiempo llevará la transferencia de todo el ecosistema Ethereum a la nueva composición, pero Edgington cree que será una cuestión de "meses, no años".

“Básicamente, se realiza el 90 por ciento del trabajo”, dice Edgington. "Solo necesitamos movernos sobre la cadena de bloques existente en la prueba de participación, y el trabajo está hecho". Rauchs, el investigador de Cambridge, dice que encuentra ese calendario "optimista, dadas las complejidades asociadas con eso".

El efecto directo de la huella de carbono del cambio de Ethereum será considerable, pero seguirá rascando la superficie del problema de consumo de energía de las criptomonedas, del que Bitcoin sigue siendo el principal culpable. Rauchs dice que se estima que a partir del año pasado Ethereum consumía entre 20 y 25 teravatios hora al año; eso es aproximadamente una sexta parte del gasto de Bitcoin. “Serán dos meses de operación de Bitcoin. Así que no creo que sea tan significativo en ese sentido, que reduciremos drásticamente las emisiones de carbono, simplemente por la razón de que Bitcoin representa casi la gran mayoría ”, dice Rauchs. "Pero, desde un punto de vista simbólico, creo que definitivamente podría ayudar a alejarse de la prueba de trabajo en el futuro". Este cambio, cuando suceda, podría generar ondas en la industria de las criptomonedas, haciendo que la prueba de trabajo sea cada vez más rara.

La gran pregunta es, por supuesto, si Bitcoin alguna vez dará el salto a la prueba de participación en sí. Eso suena increíblemente improbable, dado el lugar donde la prueba de trabajo y su arquitectura intuitiva respaldada por hardware se mantienen en la comunidad de Bitcoin en general. Pero a medida que Bitcoin comienza a ganar terreno como una nueva clase de activos entre los inversores institucionales y los multimillonarios de la tecnología, incluido Elon Musk, no es totalmente improbable que algo tenga que ceder. Por ejemplo, dice Rauchs, ¿se puede considerar a Bitcoin como una inversión ética o no cumplirá los llamados criterios ESG (Medio Ambiente, Sociedad y Gobernanza)?

Matt McKibbin, fundador de la firma de asesoría tecnológica DecentraNet y defensor de la minería de criptomonedas ecológicas, cree que, de alguna manera, una transición a un sistema que minimice la huella de carbono de Bitcoin es inevitable. De hecho, fue el punto desde el principio: McKibbin argumenta que la enorme huella energética de Bitcoin terminará acelerando el cambio a la energía renovable. En 2018, en una publicación de Medium titulada "El segundo regalo de Satoshi: el programa de recompensas de energía renovable", McKibbin expuso su teoría sobre cómo el inventor seudónimo de Bitcoin, Satoshi Nakamoto, alentó la producción de energía limpia de forma inadvertida o deliberada. Desde su perspectiva, las recompensas de Bitcoin están actuando como un señuelo para usar fuentes de energía renovable más limpias, y generalmente más baratas, como la energía solar o hidroeléctrica.

“Hay un punto en el que Bitcoin se convierte en un 'programa de recompensas' para los tipos de energías más limpias del mundo”, dice McKibbin. "[That’s] porque hace económicamente viable descubrir exactamente cómo hacer esos sistemas de energía de la mejor manera posible, porque son más baratos que los combustibles fósiles. "

Gian Volpicelli es editor senior de Mundo Informático. El tuitea desde @Gmvolpi

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