Warum der Verzicht auf den Bergbau durch Ethereum nicht so umweltfreundlich ist wie beworben

Im vergangenen September fand endlich die lang erwartete Ethereum-„Merge“ statt und das Ethereum-Netzwerk wechselte erfolgreich von Proof-of-Work (PoW) zu Proof-of-Stake (PoS). Vor der Fusion wurde die Sicherheit des Ethereum (ETH)-Netzwerks durch Proof-of-Work garantiert, also den gleichen Mechanismus, der auch heute noch Bitcoin (BTC) antreibt. Seit der Fusion wird die Sicherheit des Ethereum-Netzwerks nun durch den kollektiven Einsatz von Hunderttausenden Validatoren garantiert, die bestraft oder „gekürzt“ werden, wenn sie offline gehen, Transaktionen doppelt signieren oder sich auf andere Weise schlecht benehmen.

Diese Geschichte ist Teil der Mining Week 2023 von CoinDesk, gesponsert von Foundry. Lane Rettig ist Kernentwickler bei Spacemesh und ehemaliger Kernentwickler von Ethereum. Er ist ein Verfechter von Open-Source-Software, offenen Protokollen und offenen Systemen.

Auf den ersten Blick scheint dies eine gewaltige Errungenschaft für Ethereum zu sein, da es dem Netzwerk ermöglicht hat, das Proof-of-Work-Mining vollständig einzustellen und so seinen Energieverbrauch erheblich zu senken. Tatsächlich hat die Marketingmaschinerie der Ethereum Foundation inmitten der anhaltenden Mainstream-FUD (Angst, Unsicherheit und Zweifel) rund um die Energieintensität des Proof-of-Work-Minings das Upgrade als „Ökologisierung“ von Ethereum und institutionellen Anlegern, die Bitcoin nicht anfassen wollen, dargestellt Jetzt hält ich als Ergebnis Äther.

Als ehemaliger Kernentwickler von Ethereum, der kurz an den Technologien hinter Merge gearbeitet hat, habe ich gemischte Gefühle gegenüber dem Upgrade. Ich bin der Meinung, dass es sich um eine große technische Errungenschaft handelt und gewisse Vorteile für Ethereum mit sich bringt, aber ich bin mit den wirtschaftlichen Argumenten, die zur Rechtfertigung herangezogen werden, entschieden nicht einverstanden: Dazu gehört, dass das Abstecken weniger verschwenderisch, sicherer und die Rentabilität erhöht. Lassen Sie uns diese Behauptungen einzeln auseinander nehmen.

Dies ist die wichtigste und wichtigste Behauptung über die Ethereum-Fusion: dass sie den Energieverbrauch von Ethereum um rund 99,5 % reduziert hat. Diese Zahl ist aus mehreren Gründen kurzsichtig und irreführend. Streng genommen ist es zwar so, dass der Energieverbrauch von Ethereum nach der Fusion gesunken ist, aber was für die Menschheit zählt, ist der Gesamtenergieverbrauch.

Alle GPUs oder Grafikprozessoren, die zuvor zum Mining von Ethereum verwendet wurden, sind nicht über Nacht verschwunden. Viele fanden Verwendung in anderen Anwendungen, am offensichtlichsten beim Mining anderer PoW-Ketten oder KI-Anwendungen. Diese GPUs existieren aufgrund von Ethereum, gewissermaßen existieren sie auch nach der Fusion noch, und viele verbrauchen immer noch viel Energie. Ältere GPU-Modelle, die nur wenige andere Verwendungszwecke haben und ausgemustert wurden, landeten größtenteils auf Mülldeponien, was auch nicht das umweltfreundlichste Ergebnis ist.

Mit anderen Worten: Die Behauptung einer Energieeinsparung von 99,5 % ist eine Taschenspielertrickserei.

Darüber hinaus laufen heute fast 700.000 Validatoren auf der Proof-of-Stake-Beacon-Kette von Ethereum. Obwohl es möglich ist, viele Validatoren auf einem System auszuführen, ergibt eine konservative Schätzung immer noch etwa 10.000 bis 100.000 Computer, auf denen Ethereum läuft, wobei jeder Computer Bandbreite, Energie und Terabyte an Festplattenspeicher verbraucht. Während diese Maschinen weniger Energie verbrauchen als die alten Miner von Ethereum, gibt es aufgrund des geringeren Ressourcenbedarfs mit ziemlicher Sicherheit weitaus mehr Validatoren als es Miner gab (sprich: Sie können einen Validator problemlos zu Hause ohne spezielle Hardware betreiben).

Siehe auch: Steigerung der Rentabilität von Wind- und Solarenergie durch Bitcoin | Meinung

Schließlich ist der Markt für den maximal extrahierbaren Wert (MEV) im Zuge der Fusion explodiert. MEV, das es hochentwickelten Akteuren mit leistungsstarken Computern ermöglicht, Arbitragemöglichkeiten zu berechnen und Blockproduzenten zu bestechen, damit sie ihre Transaktionen priorisieren, um daraus Kapital zu schlagen, gedeiht in einem Ökosystem von Hunderttausenden bestechlichen Validatoren. Ich weiß nicht, wie viel Prozent der Miner vor der Fusion an MEV teilgenommen haben, aber heute tun dies 90 % der Validatoren.

Und alle diese Arbitrageure verbrauchen mittlerweile enorme Mengen an Rechenleistung: Einige nutzen wahrscheinlich sogar dieselben GPUs, die im Hochfrequenzhandel und in der statistischen Arbitrage Anwendung finden.

Kurz gesagt, es ist kurzsichtig, sich ausschließlich auf den Energieverbrauch der Bergleute zu konzentrieren. Man muss die gesamten sozialen Kosten für den Betrieb eines Netzwerks berücksichtigen, einschließlich der Opportunitätskosten von 41 Milliarden US-Dollar, die an der Ethereum-Beteiligung gebunden sind und nicht für eine produktivere soziale Nutzung genutzt werden können, beispielsweise für die Investition in Projekte mit hohem Potenzial.

Dies ist eine weitere Hauptbehauptung der Proof-of-Stake-Befürworter. Mittlerweile ist das Thema ausführlich erforscht und die Einzelheiten würden den Rahmen dieses Artikels sprengen, aber das Argument in Kürze lautet wie folgt: Proof-of-Stake ist sicherer, weil es möglich ist, einen Gegner, der einen Proof-of angreift, chirurgisch anzugreifen -Stake-Blockchain durch Koordinierung eines Social Forks (auch bekannt als benutzeraktivierter Soft Fork, auch bekannt als UASF), um das eingesetzte Kapital des Angreifers zu entfernen.

Im Gegensatz dazu haben Gegner von Proof-of-Work-Netzwerken den Vorteil, dass das Netzwerk, um einen 51-Prozent-Angriff unwirksam zu machen, auch die gesamte ehrliche Mining-Hardware unwirksam machen muss, indem es den Proof-of-Work-Algorithmus ändert. Dies ist eine „nukleare Option“, denn sie würde zwar einen Angriff eines Gegners mit leistungsstarker, spezialisierter Mining-Hardware namens ASICs (kurz für anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise) stoppen, aber auch sofort den gesamten Kapitalstock aller ehrlichen Miner zerstören.

Dieses Argument ist aus mehreren Gründen nicht stichhaltig. Erstens kann ein Kartell, das mehr als die Hälfte der Anteile kontrolliert, im Gegensatz zu PoW stillschweigend, unsichtbar und dauerhaft das gesamte Netzwerk erobern. Zweitens ist ein Angriff auf eine PoW-Kette erstens weniger wahrscheinlich als ein Angriff auf eine PoS-Kette. Es ist einfacher, eine PoS-Kette anzugreifen, da hierfür keine knappen Vermögenswerte wie Hardware oder Strom erforderlich sind. Tatsächlich sind dafür auch keine abgesteckten Vermögenswerte erforderlich: Der Angreifer muss lediglich Schlüssel früherer Validatoren erwerben oder ganz kurz eine große Anzahl von Validatoren betreiben (auf jeden Fall ein profitables Unterfangen). Mit diesen Schlüsseln in der Hand kann ein Angreifer einen weitreichenden, kostenlosen Simulationsangriff durchführen, der eine Blockchain erzeugen würde, die für alle praktischen Zwecke genauso gültig erscheint wie die kanonische Kette.

Dieses Problem ist unter Ethereum-Entwicklern als „schwache Subjektivität“ bekannt: subjektiv, weil es auf sozialen Informationen statt auf Mathematik und Kryptographie beruht, und schwach, weil diese Informationen unvollständig sind und von einem Gegner kontrolliert werden können. In Ethereum nehmen diese sozialen Informationen die Form an, dass dem Code bekanntermaßen gute „Checkpoints“ hinzugefügt werden, um zu lange Neuorganisationen zu verhindern, d. h. um zu verhindern, dass eine angreifende längere Kette die legitime Kette ersetzt. Im Gegensatz dazu gewinnt bei Bitcoin immer die objektiv nachweisbare längste Kette. Soziale Koordination ist in vielen Situationen nützlich, aber sie ist alles andere als vertrauenslos oder unpolitisch, und die „Längste Kette gewinnt“-Regel von Bitcoin ist viel glaubwürdiger und neutraler.

Es ist hier erwähnenswert, dass Adversarial Forks unter PoS auch kostenlos werden, während man bei PoW Miner davon überzeugen muss, zu wechseln und auf einer anderen Chain zu schürfen. Es muss noch „Arbeit“ geleistet werden, um sich gegen diese Angriffe zu verteidigen und auf sie zu reagieren, aber die „Arbeit“ nimmt eine andere Form an – und ist, wie bereits erwähnt, viel subjektiver.

Ein beliebtes Meme, „Ultrasound Money“, begann etwa zur Zeit der Fusion in Ethereum-Kreisen zu kursieren. Es bezieht sich auf die Tatsache, dass die gesamte Blocksubvention nach der Fusion erheblich gesunken ist. In Kombination mit dem ein Jahr zuvor in EIP-1559 eingeführten Burn-Mechanismus, der Token bei zunehmender Netzwerkaktivität verbrennt, führt dies dazu, dass das Ethereum-Netzwerk oft deflationär ist: In Zeiten relativ hoher Nachfrage übersteigt der Anteil der verbrannten Gebühren die Ausgabe.

Vergessen Sie nicht die Tatsache, dass sich „gesundes Geld“ auf etwas völlig anderes bezieht und die Tatsache, dass sich die Geldpolitik von Ethereum so oft geändert hat, bedeutet, dass es sich nicht um solides Geld handelt; Dies scheint die Ethereaner nicht zu entmutigen.

Die Sache ist die, wie Bitcoin-Gründer Paul Sztorc vor Jahren so treffend formuliert hat: Netzwerksicherheit gibt es nicht umsonst, und Versuche, diese Tatsache zu umgehen, sind nur eine kreativere Buchhaltung. In einem effizienten Markt kann eine geringere Bezahlung von Minern oder Validatoren nur zwei mögliche Auswirkungen haben: Entweder stellen sie das Mining/die Validierung ein und gehen woanders hin, wodurch das Netzwerk weniger sicher wird, oder sie werden auf andere Weise entschädigt.

Siehe auch: Warum Bitcoin-Miner Ethereum ernst nehmen müssen | Meinung

Sztorc bezeichnet Letzteres als „Obscured PoW“. Im Fall von Ethereum gibt es heute zwei Hauptformen von verdecktem PoW und den damit verbundenen Kosten. Der erste, bereits oben diskutierte, sind die enormen Opportunitätskosten des gebundenen Kapitals.

Der zweite, ebenfalls oben erwähnte, ist MEV, der das Geld darstellt, das von einfachen, alltäglichen Netzwerknutzern erbeutet wird. Wenn das Netzwerk mehr für Sicherheit ausgibt, konsolidieren sich die Miner, die MEV-Möglichkeiten nehmen ab und alltägliche Benutzer zahlen mehr in Form von Inflation. Im Gegensatz dazu zahlen alltägliche Benutzer bei geringeren Ausgaben im Rahmen von PoS stattdessen in Form versteckter Transaktionsgebühren aufgrund von MEV. Es wird geschätzt, dass allein im Ethereum-Netzwerk in den letzten zwei bis drei Jahren MEV im Wert von über 1 Milliarde US-Dollar extrahiert wurden, ganz zu schweigen von den verschiedenen Seitenketten und Layer 2s sowie dem domänenübergreifenden MEV zwischen ihnen.

Der Proof-of-Stake im Ethereum-Stil stellt einen wichtigen Meilenstein in der Entwicklung öffentlicher, erlaubnisfreier verteilter Systeme und Konsensmechanismen dar. Es ist eine Verbesserung gegenüber dem genehmigten, delegierten Proof-of-Stake und ich bin froh, dass es es gibt. Es gibt wahrscheinlich sozial wertvolle Anwendungsfälle, die wir mit der Zeit besser verstehen werden. Aber täuschen wir uns nicht und glauben, dass es irgendwie von Natur aus besser – weniger verschwenderisch, billiger und sicherer – ist als ein Proof-of-Work.