La eficiencia de la prueba de trabajo, parte I

La prueba de trabajo (POW) de Bitcoin no es un «desperdicio», como generalmente se cree. Todo es energía, el dinero es energía. El uso de energía es subjetivo y los costos de energía de PoW en relación con los sistemas de gobierno existentes, también lo son.

Este artículo es una recopilación de ideas directas de muchos individuos en el espacio: mi valor agregado esta en la agregación, separación y combinación de narrativas. Me gustaría advertir que no estoy diciendo que la implementación actual de PoW sea perfecta, ni que no sea reemplazada por un PoW / PoS más óptimo.

El trabajo es energía

La idea de «trabajo» como energía surge cuando el matemático francés Gaspard-Gustave de Coriolis presentó la idea de que la energía es «trabajo hecho». Hace mucho tiempo, el trabajo realizado en la economía era completamente humano y el alimento, la única fuente de energía adicional al sol.

Hace aproximadamente un millón de años, los humanos tropezaron con el fuego. Como resultado, la energía disponible para nosotros aumentó. Ahora podríamos mantenernos calientes, no solo por lo que comíamos, sino también por el calor del fuego. Entonces, el consumo de mayor energía mejoró nuestro nivel de vida.

Hace algunos miles de años, nuestro uso de energía aumentó aún más cuando domesticamos animales. Los animales podrían trabajar en nuestro lugar. Esos nuevos trabajadores también tuvieron que ser alimentados. Se requirieron grandes cantidades de alimentos para satisfacer la demanda de energía, y nuestra prosperidad aumentó al mismo tiempo.

En los últimos cientos de años, construimos grandes máquinas. Esas máquinas mecanizadas produjeron trabajo, primero de fuentes como el agua y el viento, y luego las fuentes más baratas como el carbón y el gas, y ahora de fuentes nucleares (fisión / fusión). Tanto las máquinas como la naturaleza producen trabajo a través de la utilización de la energía. Tenemos una economía basada no en el dinero, sino en el trabajo y la energía.

Todas las cosas en nuestras vidas están estrechamente vinculadas al precio de la energía. Purificar el agua requiere energía. El transporte de productos requiere energía. La fabricación de productos requiere energía. Cocinar requiere energía. Los refrigeradores y congeladores requieren energía.

En un mercado libre, el costo de cualquier bien refleja en gran medida la energía utilizada para producir ese bien. Debido a que los mercados libres fomentan los productos de menor precio, la energía utilizada para producir cualquier bien se minimiza. El dinero, que es la representación del trabajo requerido para generar bienes y servicios, también puede verse como energía almacenada.

A principios del siglo XX, líderes de la industria como Henry Ford y Thomas Edison estaban interesados en reemplazar el oro o el dólar con «el dólar de energía» —moneda de la materia o unidades de energía—. El concepto fue popular debido a sus sólidas características monetarias: una unidad de cuenta bien definida, medición fácil, dificultad de falsificar, divisibilidad en unidades más pequeñas y fungibilidad —es decir que estas unidades sean equivalentes a cualquier otra unidad—. Sin embargo, el dinero de la energía era defectuoso, no se podía transmitir o almacenar fácilmente.

Para que un hombre o una mujer codicie una cosa, solo es necesario hacerlo difícil. – Mark Twain

Hagamos un breve avance hasta el 31 de octubre de 2008, cuando Satoshi publica el documento técnico de Bitcoin. La prueba de trabajo de Bitcoin se inventó originalmente como una medida contra el correo electrónico no deseado. Sólo más tarde Satoshi lo adaptó para ser usado en efectivo digital.

Lo que la minería PoW realiza en términos generales, es usar máquinas dedicadas (ASIC) para convertir la electricidad en bitcoins —a través de la recompensa de bloque—. La máquina realiza repetidamente operaciones de hash —conjeturas y votos— hasta que resuelve un enigma criptográfico y recibe bitcoins como recompensa de bloque.

De acuerdo con Hugo Nguye, la solución al rompecabezas confirma que el minero gastó energía en forma de ASIC y electricidad, una prueba que un minero puso a trabajar. Bitcoin tiene un mecanismo de votación capitalista, “dinero arriesgado, votos ganados” a través de la energía / ASIC que se utiliza para generar hashes.

Cuando Satoshi diseñó la PoW, estaba cambiando fundamentalmente el consenso entre los humanos de votos políticos a votos apolíticos —hashes— a través de la conversión de energía. PoW es prueba de quemadura, o la validación de que la energía fue generada. ¿Por qué es eso importante?

Resulta la forma más simple y justa para que el mundo físico valide algo en el mundo digital. PoW consiste en física, no código. Bitcoin es una súper mercancía, extraída de la energía, la mercancía fundamental del universo. PoW transmuta la electricidad en oro digital.

La cadena de bloques Bitcoin solo puede ser inmutable si y solo si es costoso de operar. El hecho de que la prueba de trabajo sea «costosa» es una característica, no un error.

Hasta hace muy poco, asegurar algo significaba construir una pared física gruesa alrededor de lo que se considera valioso. El nuevo mundo de las criptomonedas es poco intuitivo y extraño: no hay paredes físicas para proteger nuestro dinero ni puertas para acceder a nuestras bóvedas.

El libro mayor público de Bitcoin está asegurado por su poder de hashing colectivo: la suma de toda la energía gastada para construir el muro. Y a través de su diseño costoso y transparente, se necesitaría una cantidad equivalente de energía para derribarlo —costo imperdonable—.

Consumo de energía

El cripto-colapso está llegando. ¡La PoW de Bitcoin es tan mala que destruirá el mundo en 2020!

La mayoría de los artículos del «día del juicio final» se basaron en los resultados de un análisis proporcionado por Alex De Vries, un «economista financiero y especialista en blockchain» que trabaja para PWC Netherlands y autor del sitio Digiconomist.

Su estimación ya ha recibido una buena cantidad de críticas debido a su bajo cálculo de consumo de energía. Pero el indicador clave de su elección, consumo de electricidad por transacción, es sumamente engañoso por varias razones:

    -La energía gastada es por bloque, el cual puede tener un número variable de transacciones. Más transacciones no significa más energía.

    -La densidad económica de una transacción de bitcoins siempre está aumentando (Batching, Segwit, Lightning, etc.). A medida que Bitcoin se convierte más en una red de asentamiento, cada unidad de energía asegura un valor económico cada vez más exponencial.

    -El costo promedio por transacción no es una medida adecuada para medir la eficiencia de la prueba de trabajo de Bitcoin. En su lugar, debe definirse en términos de la seguridad de un historial económico. El gasto de energía asegura el stock de bitcoins, y ese porcentaje está disminuyendo con el tiempo a medida que disminuye la inflación.

    -Un bitcoin «acumula» la energía asociada con todos los bloques extraídos desde su creación. LaurentMT, una investigadora, descubrió empíricamente que el PoW de Bitcoin se está volviendo más eficiente con el tiempo: el aumento en los costos se compensa con el aumento aún mayor del valor total garantizado por el sistema.

Ahora que sabemos cuál es el indicador correcto para determinar el retorno de inversión en el consumo de energía, echemos un vistazo a cómo los costos de la energía son una tendencia para el PoW de Bitcoin.

La tasa de mejora de la eficiencia ASIC se está desacelerando. Mientras que la eficiencia aumenta lentamente, podemos esperar un aumento en la competencia de los fabricantes a medida que los márgenes se reducen.

El costo total de la minería cambiará del costo de accesibilidad inicial del hardware ASIC (capex) a los costos de energía continuos para operar (opex). Dado que la ubicación física de los centros mineros no es importante para la red de Bitcoin —son móviles—, los mineros se reúnen en áreas que generan excedentes de electricidad para los costos marginales más bajos.

A largo plazo, esto tiene el potencial de producir mercados de energía mundiales más eficientes con mineros bitcoin realizando un arbitraje de electricidad entre centros globales. El costo de la minería de bitcoin se convierte en el valor más bajo —en exceso— de la electricidad.

Esto puede resolver un problema con las fuentes de energía renovable que tienen una capacidad predecible que, de lo contrario, se desperdicia, como la energía hidroeléctrica y el metano quemado. En el futuro, la minería de bitcoin podría ayudar con fuentes de energía renovable que tengan un rendimiento variable; los productores de energía pueden conectar mineros y almacenar el exceso de energía como bitcoin.

El aluminio era un medio popular para «exportar» electricidad desde un país alejado con abundantes recursos de energía renovable —por ejemplo, Islandia—. La bauxita de fundición —también conocida como mineral de aluminio— tiene enormes necesidades de energía, y convertirla en aluminio es una función de una sola vía —como un hash—.

Las mismas preocupaciones en torno al consumo de energía «desleal» existieron para el aluminio hace casi 40 años, en 1979 —incluidas las preocupaciones de la centralización—. Todas estas compañías buscaron constantemente alrededor del planeta ubicaciones con energía barata y otras concesiones. A medida que la fabricación de aluminio maduraba a lo largo de las décadas, el kWh por Kg de aluminio producido se hizo más eficiente.

En la segunda parte de este artículo, se expone el motivo por el cuál no debemos frenar el consumo de energía y lo subjetivoque resulta determinar a la minería de bitcoin como un despilfarro de energía.

Imagen de InstagramFotografin

La versión original en inglés escrita por Dan Held se publicó en Picks and Shovels.