Proposta ProgPoW da Ethereum: Um jogo caro de Whack-a-Mole

Dovey Wan e Martina Long são sócios da Primitive Ventures, um fundo de investimento em Cripto .

–––––––––

Recentemente, houve uma discussão sobre uma proposta para migrar o Ethereum da prova de trabalho chamada ProgPoW(abreviação de prova de trabalho programática). Os proponentes do ProgPoW querem virar o paradigma da indústria de mineração de Criptomoeda de cabeça para baixo. O pensamento deles é: em vez de construir hardware para se adequar aos algoritmos de mineração, uma abordagem um tanto "desperdício", deveríamos usar algoritmos de mineração otimizados para GPUs para encorajar a descentralização da mineração.

À primeira vista, o ProgPoW parece minimizar a vantagem que os ASICs têm sobre o hardware de commodities, tornando a mineração mais acessível e, portanto, descentralizada. Mas, após uma inspeção mais aprofundada, fica evidente que o ProgPoW T democratiza verdadeiramente a mineração como alega.

A implementação atual do ProgPoW, na verdade, piora a lacuna de desempenho entre os diferentes modelos de GPU, com preferência dada aos modelos de GPU mais novos e mais caros da NVIDIA e AMD (a RTX 2080, TitanX e Vega 64). A equipe por trás da proposta tem sido transparente sobre o fato de que o algoritmo é otimizado para certas GPUs, e eles estão trabalhando ativamente em uma versão mais recente do algoritmo para torná-lo mais justo para todos os modelos.

(Atualizaremos o benchmark de desempenho aqui assim que estiver disponível.)

A tabela abaixo ilustra a comparação da redução de hashrate entre o algoritmo de mineração atual do Ethereum, Ethash, e ProgPoW para diferentes GPUs. Destacados em vermelho estão os modelos que o ProgPoW favorece, que veem uma diminuição muito menor no hashrate e uma melhoria maior na utilização da largura de banda sob o ProgPoW.

A implementação do ProgPoW no Ethereum servirá potencialmente para centralizar ainda mais a mineração nas mãos das fazendas de mineração que têm essas GPUs de ponta, ou incentivar os proprietários de FARM a atualizarem para esses modelos.

Um problema inexistente

Deixando esse fato de lado, a “ameaça ASIC” que o ProgPoW pretende resolver não é, na verdade, um problema tão grande quanto ONE poderia pensar. Até mesmo os desenvolvedores do ProgPoW reconhecem que o algoritmo do Ethereum já é um dos mais resistentes a ASIC. Os melhores ASICs do Ethereum têm dificuldade em atingir uma melhoria de apenas 2-4x sobre a mineração de GPU, muito menos do que os ASICs do Bitcoin .

Vitalik Buterin, o fundador do Ethereum, também não está preocupado com a ameaça que os ASICs representam, ditado: “Se você olhar para o E3 que foi lançado há alguns dias, os ganhos de eficiência são relativamente pequenos em comparação com as GPUs existentes. Minhas fontes chinesas indicam que um minerador de 220 MH/s custa cerca de US$ 2.500, enquanto a Bitmain está oferecendo um de 180 MH/s por US$ 800, o que é apenas um fator de melhoria de 2,5x.”

Na verdade, embora seja difícil saber exatamente qual proporção da mineração de Ethereum é realizada por ASICs, a maioria das fontes estima que provavelmente seja bem baixo.

O “problema do ASIC” é em grande parte um não problema para o Ethereum. Isso ocorre porque um ASIC deve ter potencial de longo prazo para valer o alto custo inicial para os mineradores. Ao contrário das GPUs, os ASICs são máquinas altamente especializadas, específicas para o algoritmo de mineração para o qual são desenvolvidos, e são inúteis para minerar outras cadeias.

Com a mudança para PoS planejada para Ethereum em um futuro NEAR , T faz sentido econômico para a maioria dos mineradores investir massivamente em ASICs Ethereum durante sua curta vida útil.

Mineração de GPU != descentralização

O raciocínio por trás do argumento de que a mineração de GPU é mais segura é que, em teoria, ela torna a mineração acessível ao leigo e, portanto, mais descentralizada e resistente a ataques de 51%. Os mineradores "caseiros" regulares T podem pagar ASICs caros e, portanto, se quisermos encorajar a descentralização, as GPUs são uma opção melhor.

Mas, na realidade, até mesmo a mineração de GPU é amplamente concentrada em pools ou fazendas de mineração, não nas mãos de amadores individuais. A centralização em pools não acontece porque ASICs são inacessíveis ao leigo. Em vez disso, é por causa do benefício que as economias de escala fornecem ao dar aos mineradores pertencentes a pools um pagamento mais estável.

A centralização nas fazendas se deve em grande parte à energia barata disponível em certas regiões.

A mineração amigável à GPU não vai encorajar significativamente mais mineradores em casa e também T dissolverá os pools de mineração existentes. Em vez de ingenuamente manter a esperança de tornar a mineração um pouco mais acessível a alguns mineradores em casa que mal fazem uma gota no OCEAN, devemos desincentivar aqueles pools que dominam de atacar o sistema.

É aqui que entram os ASICs.

Vendo os ASICs sob uma luz diferente

A suposição de que ASICs tornam uma rede menos segura é equivocada. Ela vem de uma falha em considerar todos os incentivos em jogo. Ou seja, o fato de que a especificidade dos ASICs é, na verdade, um componente-chave de segurança.

Um ASIC é uma máquina cujos circuitos são projetados especificamente para executar um único algoritmo de hash, e são inúteis para qualquer outro propósito, diferentemente das GPUs que são multipropósito e podem ser usadas para minerar em muitas cadeias diferentes. O custo irrecuperável tanto do desenvolvimento quanto do investimento do ASIC funciona como um bilhete de entrada único para a participação na rede.

Tal gasto de segurança incentiva os mineradores ASIC a proteger a cadeia para preservar o retorno futuro de seu pesado investimento em hardware. Enquanto um minerador GPU não precisa ser leal a nenhum algoritmo de hash em particular e pode simplesmente FORTH entre cadeias para otimizar seus lucros, ou até mesmo redirecionar seu hardware para atividades não relacionadas à mineração.

GPUs usadas podem ser revendidas por mais de 50% do seu valor original, enquanto ASICs são revendidos por apenas 5% do seu valor original, e esse preço também depende do valor dos tokens aos quais ele é específico.

Um fator-chave na segurança de uma cadeia contra um ataque de 51% é se há excesso de hardware disponível para um invasor acumular poder de hash. O excesso de hardware em cadeias mineradas por ASIC geralmente é próximo de zero, mas prontamente disponível para cadeias mineradas por GPU.

É extremamente difícil adquirir rapidamente ASICs suficientes para lançar um ataque, mesmo quando vale a pena, enquanto há muitos Mercados secundários para hashrate de GPU e instâncias de GPU AWS. Quanto mais geral for o hardware, mais capacidade excedente disponível haverá, e menos segura será a cadeia contra ataques.

Isso não é meramente teórico — vários ataques conhecidos de 51% em moedas de GPU já aconteceram. Mais recentemente, Vertcoin e Ethereum Classic. David Vorick aborda o tópico de ASICs como um recurso de segurança aquie Dovey Wan tem um tópico sobre por que os ataques de 51% são uma característica evolutiva, não um bug,aqui.

Centralização no nível de fabricação

A centralização no nível de fabricação de hardware também é uma preocupação para redes, e as GPUs são muito mais centralizadas no nível de fabricação do que os ASICs. A fabricação de GPUs tem sido amplamente dominada por três fornecedores nas últimas duas décadas, enquanto os ASICs continuam sendo uma indústria altamente competitiva devido à corrida armamentista de margem de mineração mais alta.

No passado, enquanto um determinado fabricante de ASIC pode ter se tornado o fabricante dominante de máquinas para um determinado algoritmo de hash, eles nunca foram capazes de dominar a fabricação para todas as cadeias. É possível derrubar um líder de ASIC em alguns anos, mas quase impossível derrubar Nvidia, AMD e Intel.

Qualquer atualização de um algoritmo de mineração estabelecido vem com riscos de segurança não comprovados e os aborrecimentos associados à atualização de um sistema mundial de mineradores. A vantagem da adoção do ProgPoW pela Ethereum é mínima, já que os ASICs não representam um grande problema para a rede.

E embora não seja mais um grande debate para o Ethereum, que em breve mudará para Proof of Stake, outras moedas Proof of Work ainda enfrentam a questão de permitir livremente ASICs. Essas cadeias devem considerar se a mineração de GPU realmente aumenta a segurança de seu sistema ou se é, de fato, uma vulnerabilidade de segurança em si.

***

Muito obrigado aHugo Nguyen,Hasu,David Vorick,Nic Carter,James Prestwich, e Derek Hsue para ajudar a desenvolver essas ideias. Este artigo é apenas para fins de pesquisa e nós da Primitive Ventures não possuímos atualmente nenhum $ ETH, $ ETC, ou ações em nenhuma empresa de fabricação de ASIC ou GPU.

Bata na toupeiraimagem via Shutterstock