Трилемма безопасности и будущее Bitcoin

Рафаэль Ауэр — главный экономист в отделе инноваций и цифровой экономики Банка международных расчетов (БМР). Его исследования сосредоточены на вопросах, связанных с криптовалютами, стейблкоинами и цифровой валютой центрального банка. Высказанные здесь взгляды принадлежат ему и не обязательно отражают точку зрения БМР.

Неизбежное сокращение вдвое «субсидии блока» представляет собой фундаментальную угрозу для Bitcoin. Всякий раз, когда в блокчейн добавляется новый блок, квант нового биткойнысоздается и выплачивается майнеру, добавляющему блок. Поскольку майнеры конкурируют за эту субсидию, они повышают сложность системы, усложняя ее для так называемых51% атак для успеха. Но субсидия должна со временем уменьшиться, очень скоро сократившись вдвое до 6,25 биткойнов за блок, так что общее количество монет в конечном итоге достигнет 21 миллиона. И по мере сокращения субсидии Bitcoin может стать жертвой атак 51%, как это уже произошло с более мелкими криптовалютами.

Рафаэль Ауэр — докладчик на Consensus: Distributed, бесплатной виртуальной конференции CoinDesk, которая пройдет с 11 по 15 мая. Зарегистрироваться можно здесь.

Однако будущее, в котором Bitcoin будет страдать от атак 51%, — это лишь ONE из возможных результатов. В этой колонке я ввожу понятие «трилеммы безопасности», чтобы проиллюстрировать, как экосистема Bitcoin может развиваться по мере снижения субсидии. Эта трилемма относится к компромиссам, которые влияют на то, насколько хорошо Bitcoin может функционировать без субсидии на блок.

Смотрите также:Объяснение халвинга Bitcoin

Проще говоря, «вы T можете иметь все», и как только субсидия сократится до определенного уровня, пользователям придется пойти на компромиссы по крайней мере по ONE из трех измерений. В будущем Bitcoin либо станет более централизованным (т. е. будет полагаться на институты для своего функционирования), либо его ликвидность может иссякнуть, либо его предложение должно будет вырасти за пределы изначально задуманных 21 миллиона монет.

Роль блочной субсидии для обеспечения безопасности платежей

Степень, в которой функционирование Bitcoin зависит от субсидии блока, невозможно переоценить. Рассматривая этот вопрос в BIS рабочий документ, я показал Криптовалюта , которая основана на доказательство работыдля обеспечения окончательности платежа существуют два экономических ограничения.

Первая заключается в экстремальных расходах на обеспечение окончательности платежа в разумные сроки. Для начала, доход майнеров должен быть очень высоким, чтобы сдерживать атаки 51%. По моим расчетам, чтобы платежи стали необратимыми в течение шести блоков (т.е. примерно ONE часа), доход майнеров должен составлять 8,3% от объема транзакции — кратно комиссиям за транзакции, взимаемым в настоящее время в современных традиционных платежных сервисах.

Либо Bitcoin станет более централизованным..., либо его ликвидность может иссякнуть, либо его предложение должно будет превысить изначально запланированные 21 миллион монет.

Второе ограничение заключается в том, что комиссии за транзакции Bitcoin сами по себе не могут генерировать адекватный уровень дохода для майнеров. Сегодня пользователи платят среднюю комиссию менее $1 за транзакцию. Каждый блок может включать до 3500 транзакций, но общий доход от комиссий по-прежнему составляет лишь часть от стоимости субсидии блока. Фактически субсидия обычно составляет более 99% от общего дохода (см. График 1 ниже, левая сторона).

Ничтожный уровень комиссий складывается в классическую «проблему безбилетника»: для любой транзакции доказательство работы, а следовательно, и уровень безопасности, определяются на уровне ее блока. Напротив, комиссия устанавливается каждым пользователем в частном порядке. Хотя каждый пользователь получает выгоду, если майнер получает высокий доход, у пользователей нет стимула вносить вклад в этот доход с помощью комиссий, которые они платят. В совокупности эти наблюдения говорят о том, что ликвидность Bitcoin будет существенно ухудшаться с каждым халвингом.

По мере того, как доход майнера падает, снижается и сложность системы, и пользователям придется ждать все дольше и дольше, прежде чем они смогут с уверенностью предположить, что платеж прошел. Количество требуемыхподтвержденияпридется увеличить. Мои исследования (график 1, правая панель) показывают, что к концу этого десятилетия может потребоваться несколько часов или даже дней, чтобы платежи стали необратимыми. В конечном итоге — т. е. когда субсидия блока будет полностью отменена — время ожидания может увеличиться до месяцев.

Трилемма безопасности: в поисках плана Б для Bitcoin

Bitcoin начнет функционировать по-другому, поскольку субсидия блока упадет. ONE из вариантов, смоделированный выше, заключается в том, что транзакции будут требовать все больше и больше подтверждений. Но это не единственный возможный результат. Диапазон сценариев можно визуализировать, адаптировав «Трилемму масштабируемости» Виталика Бутерина к конкретным перспективам Bitcoin.

Bitcoin сталкивается с «трилеммой безопасности» и рядом возможных результатов (см. График 2). Эта трилемма означает, что из трех свойств, которые сегодня делают Bitcoin желанным для его поклонников (дефицит, децентрализация и ликвидный рынок торговли блокчейном), придется пойти на компромиссы по крайней мере в ONE измерении. Bitcoin может стать менее ликвидным, или его протокол может быть изменен так, что предложение в конечном итоге превысит 21 миллион, или он может стать более централизованным.

Сценарии, связанные с более низкой ликвидностью

Сценарии с более низкой ликвидностью означают, что торговля Bitcoin в сети будет либо намного медленнее, либо будет облагаться гораздо более высокими комиссиями, чем сегодня. Самый простой сценарий заключается в том, что система останется неизменной, а комиссии останутся низкими, но потребуется больше подтверждений, как обсуждалось выше.

Однако есть и другой сценарий, связанный с более низкой ликвидностью, который заключается в создании более высоких комиссий. Этого можно достичь, например, путем намеренного создания перегрузки. Когда вновь добавленные блоки уже достигают максимального размера, разрешенного протоколом, система перегружается, и транзакции попадают в очередь. Пользователи, которые хотят, чтобы их транзакции были обработаны немедленно, начинают устанавливать более высокие комиссии. Во время пика крипто-хайпа в конце 2017 года комиссии за транзакции подскочили до более чем 50 долларов за транзакцию таким образом (см. График 1, левая сторона). В будущем такую ​​перегрузку можно будет также создать искусственно, скорректировав максимальное количество транзакций, которые может обработать Bitcoin .

Сценарии с меньшей дефицитностью

Весьма спорный сценарий предполагает существенный отход отПервоначальный дизайн Накамото: продолжение роста поставок. Например, ONE из вариантов обсудили Исследователи Хасу, Прествич и Кертис планируют изменить протокол так, чтобы предложение Bitcoin продолжало расти за пределами 21 миллиона — например, на 1% в год. Это решило бы проблему снижения субсидии на блок напрямую. Однако, как отмечают Хасу и коллеги, такие предложения были встречены скептически по ряду причин. Основная из ONE заключается в том, что многие теперь считают цифровую редкость PRIME достоинством биткоина. Таким образом, хотя это остается теоретическим вариантом, расширение предложения за пределами 21 миллиона представляется маловероятным сценарием.

Сценарии с меньшей децентрализацией

Третий набор возможных результатов предполагает меньшую децентрализацию и некоторую институционализацию. Это может иметь несколько форм, включая горнодобывающие картели. Даже сегодня,в горнодобывающей промышленности доминирует небольшое количество крупных игроков. Это может стать большой проблемой, когда дело доходит досопротивление цензуре, но в результате этикрупные игроки имеют стратегические стимулы для защиты транзакцийи таким образом защитить свои инвестиции в горнодобывающее оборудование.

В будущем майнеры могут сформировать картели, которые будут координировать свои действия для реагирования на любые атаки 51%. Исследователи Массачусетского технологического института Мороз, Аронофф, Нарула и Паркс проанализировали потенциалконтратаки с двойными тратамив случае одного майнера. Если бы было задействовано несколько майнеров, это потребовало бы некой институционализации – т. е. соглашения, гарантирующего, что сотрудничество между майнерами будет работать гладко.

Но институционализация может принимать и другие формы. Например, она может включать «доказательство доли», то есть замена дорогостоящих вычислений доказательства работы на по сути безресурсную игру ставок. Почему это должно включать институционализацию? С доказательством работы майнеры обычно будут Социальные сети самой длинной цепочке при выборе между блокчейнами, если они когда-либо будут конфликтовать. С доказательством доли отсутствие фактической стоимости открывает дверь для так называемых долгосрочные атаки.

Это проблема, которую Бутерин назвал «слабая субъективность». Это подразумевает, что успешные реализации proof-of-stake могут нуждаться в опоре на некую центральную точку контакта, которая направляет новичков к «честному» блокчейну. Еще предстоит увидеть, насколько хорошо такие договоренности могут работать.

Последний вариант институционализации предполагает хранение и оффчейн-торговлю на регулируемых биржах. Bitcoin годами торговался на специализированных биржах, таких как Coinbase или Kraken. Совсем недавно, некоторая торговая активностьразвился на Bakkt, дочерней компании Intercontinental Exchange, владельца Нью-Йоркской фондовой биржи. В будущем большая доля торговли может перейти на такие регулируемые рынки.

Конечно, любое такое развитие событий повлечет за собой проблемы регулирования, аналогичные тем, что существуют на стандартных финансовых Рынки. Начиная с Mt. Gox, за последние годы были потеряны или украдены миллиарды долларов криптовалют, поскольку нерегулируемые биржи оказались мошенническими или просто некомпетентными. Отрасль могла бы выиграть от лучшего регулирования. Это неизбежныйСогласно исследованию BIS, регулирование не всегда является плохой новостью для криптовалют, что подтверждает эту точку зрения.

И регулирование также может быть адаптировано к Технологии криптовалют, как я уже обрисовал в другом документе BIS. рабочий документ. Идея «встроенного надзора» заключается в том, что финансовый надзорный орган гарантирует, что средства, размещенные на бирже, полностью обеспечены ончейн-активами Bitcoin . Доставка данных автоматизирована, при этом финансовый надзорный орган напрямую считывает балансы собственности в блокчейне Bitcoin . Таким образом, инвесторы защищены, а административная нагрузка на криптобиржу сведена к минимуму.

Путь вперед: если не деньги, то что?

По мере того, как субсидия на блок падает, экосистеме Bitcoin придется меняться — не для роста, а просто для ограничения последствий. В будущем, скорее всего, произойдет устойчивый переход к регулируемым биржам, с меньшим количеством анонимных сделок на блокчейне и меньшей ролью майнеров.

Поскольку это далеко от провозглашенной революции, CORE ценностное предложение Bitcoin , возможно, нуждается в переоценке. По всей вероятности, долгосрочные перспективы Bitcoin будут зависеть от приложений, которые можно будет заставить работать поверх него, и от того, насколько хорошо такие приложения получат поддержку и принесут доход. В этом случае CORE активом Bitcoin может оказаться не столько оригинальная Технологии , основанная на доказательстве работы, сколько ее большое сообщество поклонников и разработчиков, а также полумрак внимания СМИ, которое она продолжает привлекать.

Всего несколько лет назад Bitcoin был воспринят как будущее денег. Но его многочисленные ограничения подорвали это утверждение. В настоящее время распространено мнение, что это цифровой эквивалент золота. Но люди будут продолжать торговать золотом еще тысячелетиями, в то время как мало кто осмелится сделать такое заявление о Bitcoin. Вместо этого опасность заключается в том, что Криптовалюта окажется цифровым эквивалентом SAND , медленно утекающего сквозь пальцы.