Hay que redefinir la minería de criptomonedas antes de desecharla sin más

Las redes de minería blockchain suelen ser víctimas de su éxito. Las dos realidades contemporáneas que delimitan el panorama de la minería y hacen que las cadenas de bloques no cumplan lo que prometen son: 1) la actual carrera armamentística tecnológica impulsada por la codicia competitiva inherente; y 2) los crecientes costes energéticos asociados a la minería de prueba de trabajo (PoW). Las cadenas de bloques creadas sobre el consenso PoW se han vuelto muy desiguales y cada vez más centralizadas en cuanto a su tasa de hash. Esta concentración del poder de minería en cada vez menos manos es un ataque al requisito fundamental de distribución y descentralización que poseen las redes blockchain.

Además, la motivación para aumentar el poder de la minería tiene un efecto en cadena en términos de costes de energía desbocados, que tienen el potencial de causar un daño ambiental irrevocable, como ha sido el quid de la saga de la minería china de Bitcoin (BTC). Para garantizar un futuro sostenible para la cadena de bloques y las criptomonedas, la tasa de hash debe distribuirse de forma más equitativa, asegurando que los principales componentes de la distribución y la descentralización se mantengan intactos. Esto requiere una reimaginación del proceso de minería tal y como lo conocemos y necesita una reestructuración de los sistemas PoW.

El impacto perjudicial de la recentralización de la minería

Antes de desentrañar cómo podría ser esa solución, merece la pena subrayar el alcance de los problemas. El consenso PoW fue, y sigue siendo, esencial para la popularidad, el éxito y la fiabilidad de Bitcoin. En particular, PoW ofrece una solución al conocido Problema de los Generales Bizantinos en los campos de las matemáticas y la informática, a través de una configuración de incentivos y un compromiso de recursos continuo que hace inviable que una parte maliciosa interfiera en un consenso honesto.

La distribución y la descentralización siguen siendo los aspectos cruciales para resolver el dilema en el que las partes deben ponerse de acuerdo sobre una única estrategia para evitar el fracaso total, al permitir un consenso generalizado sobre «el mensaje» y eliminar el riesgo que supone que algunas de las partes implicadas sean corruptas o poco fiables. Sin embargo, cuanto más centralizada y dominada por un pequeño número de entidades se convierta una red blockchain, menos podrá funcionar el protocolo de consenso como solución a este problema. El aumento de las gigantescas granjas de ASIC permite a un puñado de poderosos actores ejercer el control sobre la infraestructura de la cadena de bloques, amenazando así su capacidad de seguir siendo distribuida y descentralizada y, en última instancia, sin confianza.

Este problema «tardío» del consenso PoW surge por la forma en que se incentiva a los mineros mediante la competencia por la recompensa del bloque. Aunque es una parte esencial de la estructura teórica del juego para mantener la seguridad de la red, esta carrera de todo o nada hacia la cima también crea graves problemas. En particular, da lugar al alegórico «problema del atleta tramposo», que describe cómo cuando la recompensa de una carrera tiene un gran valor, los participantes harán casi cualquier cosa para ganar, incluso hacer trampa. Imaginemos un grupo de atletas en la línea de salida de la primera de una serie de carreras, en la que cada uno intentará cruzar la línea de meta en primer lugar y ganar un premio.

Hay una cierta dosis de suerte para ganar cada carrera (no es simplemente el más rápido el que triunfa), pero la posibilidad de ganar aumenta con la velocidad del atleta. El engaño, en este caso, se define como la obtención de una ventaja sustancial sobre los demás corredores mediante el uso de la tecnología y/o la colusión, de tal manera que el ganador de cada carrera no es lo suficientemente aleatorio como para proporcionar una solución al Problema de los Generales Bizantinos (es decir, el consenso distribuido a través de un compromiso de recursos suficientemente aleatorio).

De forma similar, la carrera por el consenso PoW conduce al desarrollo de máquinas cada vez más hambrientas de energía y de granjas mineras más grandes, reduciendo la descentralización y la distribución de la red, e impidiendo que el compromiso de recursos actúe como medio de verificación sin confianza. Además, impulsa el uso general de energía de la red, potencialmente hasta un punto en el que podría impactar negativamente en el medio ambiente si no se controla.

Equilibrar el protocolo de las redes de minería de blockchain

Para desarrollar una solución al problema del atleta tramposo, es necesario empezar por comprender que no es la tasa de hash total de una red blockchain lo que le da seguridad, sino cómo se distribuye esa tasa de hash. Para ello, se busca una solución en la que la redistribución de la tasa de hash sea una característica fundamental del protocolo (en lugar de dejarla en manos de la política o de comités centralizados, por muy bien intencionados que sean).

Es posible equilibrar las posibilidades de ganar «la carrera» aplicando una desventaja a los corredores que son significativamente más rápidos y dando una ventaja a los corredores que son significativamente más lentos. En una red blockchain, esto puede implementarse a través de un proceso de equilibrio de tipo termodinámico entre pares que ajusta la dificultad de hashing individual para los mineros de forma suave y verificable. Esto permite que la red se mueva hacia el equilibrio en la tasa de hash efectiva y evita los peores excesos de la centralización del poder de minería en la red, todo ello mientras continúa operando de forma autónoma sin la participación de terceros de confianza.

Actualmente existen muchísimas implementaciones de la tecnología blockchain, la mayoría de las cuales poseen algún tipo de valor económico o monetario y emplean una tecnología subyacente que pretende garantizar mejor la seguridad y la eficiencia de la red. Sin embargo, un protocolo de equilibrio algorítmico, que empuja la red hacia una distribución homogénea (aunque no todo el camino, una red completamente «plana» traería sus propios problemas económicos y de seguridad) puede lograr el equilibrio óptimo entre la distribución y la incentivación económica. Esto puede reducir sustancialmente las prácticas mineras monopolísticas, manteniendo al mismo tiempo la huella de carbono de la red al desincentivar el aumento continuo de la potencia de procesamiento mediante tecnologías costosas y la construcción de grandes granjas de ASIC.

Un futuro más verde, más justo y más seguro

Los problemas que plantea la recentralización minera generalizada que vemos habitualmente hoy en día suponen un reto importante para el consenso PoW, pero no deberían suponer su fin. Surgido como una innovación tecnológica revolucionaria, el PoW resolvió un viejo problema matemático e informático que preparó el camino para el éxito de Bitcoin y muchas otras criptodivisas, al tiempo que prometía un medio de intercambio económico totalmente nuevo. Existe el peligro de que no exploremos por completo el poder transformador del PoW si lo desechamos con demasiada precipitación.

Hay similitudes aquí con la exploración de los sistemas económicos por parte de la humanidad. El capitalismo es uno de los sistemas más grandes y progresistas que se han desarrollado en la historia de la humanidad, mejorando la innovación, la esperanza de vida, las oportunidades y la calidad de vida de miles de millones de personas. Sin embargo, si no se controla, puede generar una riqueza y una desigualdad sin precedentes y, potencialmente, llevarnos al borde de la catástrofe climática. En lugar de abandonarlo por completo, lo que las sociedades suelen tratar de hacer es equilibrar los pros y los contras de este sistema: crear una forma de capitalismo moderado en el que no se permita que la avaricia y los esfuerzos monopolísticos dominen por completo, de modo que pueda surgir y florecer una sociedad más responsable, funcional y justa. Esto es en gran medida lo que las sociedades han tratado de implementar (con distintos niveles de éxito) en forma de redistribución de la riqueza a través de, por ejemplo, impuestos, leyes antimonopolio, etc.

Del mismo modo, el consenso de PoW es un invento revolucionario, pero necesita ser atemperado para frenar los peores excesos de codicia dentro del sistema. Colectivamente, tenemos la oportunidad, y la responsabilidad, de alinear el protocolo de consenso PoW más con las necesidades de la sociedad y con su propósito original, reduciendo las tendencias monopolísticas y evitando la recentralización de la minería de criptomonedas. En pocas palabras, en lugar de reinventar la rueda (abandonando el consenso PoW en favor de alternativas arriesgadas), lo que se necesita es una forma de aprovechar la rueda de manera más eficaz para construir una máquina que conecte y cambie el mundo.

Fuente: Cointelegraph