Como os blockchains se tornam grandes remendos de lixo para dados

O colunista do CoinDesk, Nic Carter, é sócio da Castle Island Ventures, um fundo de capital de risco público focado em blockchain, sediado em Cambridge, Massachusetts. Ele também é cofundador da Coin Metrics, uma startup de análise de blockchain.

No filme da Disney Pixar “WALL·E”, o herói robô homônimo caminha por uma Terra abandonada, compactando metodicamente montes de lixo velho. O planeta se tornou estéril e estéril, coberto de detritos residuais do consumismo desenfreado.

Se não tomarmos cuidado, a maioria dos blockchains públicos compartilhará o destino da Terra de WALL·E, destinados a se tornarem repositórios desertos de lixo antigo: não com lixo físico, mas com dados inúteis, irrelevantes, anacrônicos e em desuso.

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Há muito em jogo. Blockchains que acolhem o caso de uso de “banco de dados genérico altamente disponível” sofrerão um de dois destinos sombrios: ou os nós se tornarão praticamente impossíveis de executar a longo prazo, ou os operadores de nós descartarão os dados, enfraquecendo as promessas de imutabilidade.

Enquanto a abordagem do Bitcoin para espaço de bloco restrito (e consequentemente taxas mais altas) desincentiva a inserção de dados arbitrários e não transacionais na cadeia, outros concorrentes insistem em taxas baixas, subsidiando efetivamente o uso marginal. Isso já teve efeitos visíveis – e introduz riscos de longo prazo que terão que ser considerados.

As transações são um ativo ou um passivo?

Para entender por que usar blockchains para armazenar dados arbitrários é uma má ideia, vamos considerá-los em abstrato. Um blockchain gerencia o leilão contínuo de espaço de bloco para o público em troca de taxas (e um subsídio). Os mineradores podem reivindicar essas taxas em troca da construção e ordenação de blocos. Os transacionadores toleram essas taxas porque o blockchain gera fortes garantias de liquidação que T podem ser encontradas em nenhum outro lugar.

A qualidade dessas garantias é em grande parte uma função do gasto com segurança, que é constituído por taxas e subsídios. As taxas surgem da interação entre uma quantidade limitada de espaço de bloco e a demanda para usar esse espaço de bloco. Por fim, lembre-se de que os operadores de nó são os que arcam com os custos dos dados adicionados à cadeia. Qualquer dado adicionado hoje é efetivamente uma externalidade que os operadores de nó têm que tolerar perpetuamente.

Então, uma carga útil de dados – uma transação – é um ativo ou um passivo? Depende. Eu arriscaria dizer que uma transação é um ativo para o blockchain se duas condições se mantiverem:

• A transação acarreta uma taxa que é pelo menos um pouco proporcional aos custos que impõe aos operadores dos nós
• É provável que os dados sejam relevantes para futuras entradas de dados; eles são atuais.

Que as transações devem contribuir para os gastos com segurança é óbvio. Que elas devem envolver moeda não é. Na verdade, há uma incompatibilidade de maturidade entre a maneira como as pessoas usam blockchains e seus custos de manutenção de longo prazo. Os blockchains públicos são destinados a armazenar dados perpetuamente; eles alcançam esse feito impressionante replicando o banco de dados em muitos nós. No entanto, como mencionado, eles dependem da disposição dos operadores de nós de ingerir, armazenar e servir esses dados para sempre. Se as transações impõem um custo significativo em relação à sua contribuição para a segurança do blockchain, elas são um negativo líquido.

Então eu arriscaria dizer que os dados inscritos na cadeia são um ativo na medida em que são economicamente relevantes e contribuirão com valor para o sistema ao induzir os usuários a fazer transações. É um passivo na medida em que os operadores de nó devem ingerir os dados, validá-los e armazená-los. Se os dados forem umUTXO, é altamente provável que seja relevante no futuro: os transacionadores eventualmente gastam suas moedas. Se for spam relacionado a um airdrop para um token transitório, pode nunca mais ser relevante. E qual operador de nó quer pagar a conta por terabytes de dados irrelevantes e antieconômicos?

Uma externalidade sem preço

Para ser claro, o modelo de blockchain semelhante ao Bitcoin T é perfeito. O Bitcoin depende da disposição dos operadores de nós de baixar e propagar blocos sem compensação, uma estranheza em um sistema que, de outra forma, é fortemente impulsionado por incentivos de livre mercado. Para dar conta disso, os desenvolvedores do Bitcoin têm sido cuidadosos em limitar a quantidade de espaço de bloco disponível para que a operação do nó ainda seja possível em hardware de commodities. Dependendo de como você conta, o blockchain inteiro ainda é apenas sobre 274 GB, mesmo após 11 anos de operação. Cobrando um imposto contínuo sobre o armazenamento, comoproposta de aluguel estadual pretende fazer para Ethereum, é outra solução potencial para o problema. Outros blockchains, em sua ânsia de se diferenciar do Bitcoin e suas taxas supostamente altas, criaram um ambiente de taxa zero ou baixa.

Longe de tornar os blockchains mais convenientes, o tamanho ilimitado dos blocos e a ausência de taxas os tornam menos confiáveis.

Mas, é claro, as taxas servem como uma espécie de prova de trabalho financeira. Elas exigem que os transacionadores insiram apenas informações na cadeia que eles consideram que vale a pena pagar. Isso torna mais caro gerar spam e desencoraja modos de uso desnecessários. Como a demanda por armazenamento perpétuo e altamente disponível é quase infinita (você T criaria um backup em nuvem perpétuo e altamente disponível da sua coleção de torrents de 10 TB se o armazenamento fosse essencialmente gratuito?), é provável que cadeias de taxas baixas ou sem taxas sejam preenchidas com dados inúteis, dado tempo suficiente.

Previsivelmente, foi isso que aconteceu. Reduza o preço de compensação para inclusão em um banco de dados replicado e altamente disponível para zero e espere spammers oportunistas que podem tirar vantagem. Inúmeros exemplos abundam. Uma enorme fração de transações no Stellar relacionar-se com um serviço chamado Diruna que aparentemente incentivou os usuários a enviar spam para o blockchain. Diruna parece estar extinto agora. Sua pegada na cadeia continua viva, no entanto, efetivamente indelével. Bitcoin Cash e Litecoin carregam a marcade um aplicativo chamado “Bitcoin Aliens”, uma ferramenta que paga aos usuários quantias minúsculas para visualizar anúncios.

Algo chamado “Blitz Ticker” responde por até 50% das transações de BCH em um determinado dia. Seu propósito? Inserir dados de mercado no blockchain. Os ethereanos podem se lembrar de um período em meados de 2018, quando o maior consumidor de GAS era uma misteriosa bolsa chamada FCoin, que administrava uma esquema de listagem de tokens competitivosque incentivou indivíduos a enviar spam para o blockchain. Um padrão emerge: ganhos privados, externalidades públicas. FCoin éinsolvente agora, mas seu impacto será sentido no Ethereum para sempre porque as transações de tokens não podem ser facilmente desemaranhadas e eliminadas.

O compromisso OP_RETURN

A abordagem do Bitcoin para a questão foi designar umcódigo de operaçãopara atuar como um tipo de coletor para dados não transacionais. Anteriormente, as pessoas codificavam dados em endereços diretamente, que eram em grande parte indistinguíveis de transações normais. Assim, OP_RETURN foi escolhido especificamente para manipular dados arbitrários, para que pudessem ser identificados e eliminados por nós com pouca dificuldade.

Como se vê, o protocolo do Bitcoin é projetado para cultivar seu próprio conjunto UTXO. OP_RETURN viu uso significativo da Omni (que impulsionou transações Tether ) e Veriblock, mas pouco mais. O impacto no blockchain é bastante baixo; Strehle e Steinmetz descobrem que os dados OP_RETURN em Bitcoin são responsáveis ​​por cerca de 3% da sobrecarga geral de dados do blockchain. Se crescer, no entanto, os nós teriam a opção de descartar completamente as saídas OP_RETURN, pois elas são comprovadamente não gastáveis ​​e não são relevantes de uma perspectiva transacional.

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Por fim, operadores de nó em blockchains que são sobrecarregados com muitos dados não transacionais terão que considerar a poda periódica de seus conjuntos de dados. Isso é conveniente, mas compensa a qualidade desejável buscada em blockchains de imutabilidade e disponibilidade de dados. Se validadores/arquivistas podem efetivamente executar domínio eminente excluindo arbitrariamente dados que os usuários consideram importantes, suas garantias nessa cadeia são efetivamente inexistentes. Então, temos uma situação em que a abordagem de descarte está em oposição direta a uma qualidade desejável de blockchains públicas, que é tornar os dados disponíveis aos usuários perpetuamente.

O problema é que se mesmo uma única entidade tiver interesse na existência de alguns dados que de outra forma seriam incômodos, os validadores não podem eliminar esses dados sem efetivamente privar esse indivíduo de sua propriedade. Mas há uma enorme assimetria aqui: um indivíduo economicamente orientado pode essencialmente obrigar todos os usuários presentes e futuros do blockchain a ingerir sua transação. A alternativa é a escolha desagradável de desempoderar os nós de commodities e optar por um modelo em que apenas os maiores nós sobrevivem.

Essa tensão não pode ser resolvida a menos que os slots de dados disponíveis sejam estritamente limitados e taxas sejam empregadas para medir o uso do blockchain. Abra o medidor e lide com a perda de dados e frustração do usuário, ou com o crescimento de estado ilimitado e validação impossível.

Longe de tornar os blockchains mais convenientes, o tamanho ilimitado dos blocos e a ausência de taxas os tornam menos confiáveis e praticamente garantem a perda a longo prazo de dados supostamente imutáveis ou exigem o comprometimento da descentralização no nível dos nós.

Obrigado a Antoine Le Calvez, David Vorick, Lucas Nuzzi e Takens Theorem pelo feedback.