La minería de Bitcoin desperdicia grandes cantidades de energía, daña el medio ambiente

La invención de Bitcoin marca un momento crucial en la historia de las finanzas. A través de su mecanismo de emisión descentralizada, la minería, Bitcoin pudo devolver la libertad financiera a los usuarios, garantizando que ninguna transacción pueda ser censurada o revertida por terceros.

Además, Bitcoin ha puesto la moneda en manos de la gente, en lugar de en una entidad centralizada. Esto ha permitido que Bitcoin prospere como una moneda global y apolítica y un almacén de valor, impermeable a factores externos que, de otro modo, socavarían su valor y eficiencia.

La minería no es del todo buena, en cierto modo

Sin embargo, como es común con la tecnología, cuando se resuelve un problema, otro surge de la solución. Este es el caso de la minería Bitcoin, una práctica antes inofensiva que se podía realizar desde cualquier computadora de escritorio normal. Hoy es una industria de mil millones de dólares con un consumo estimado de 288 megavatios, de acuerdo con los datos del Estudio Global Benchmarking de Criptomonedas de la Judge Business School de Cambridge.

El continuo crecimiento de la minería de criptomonedas no solo está afectando a nuestro medio ambiente, sino que también está perjudicando a las criptomonedas, promoviendo la centralización y la industrialización. Los usuarios regulares no pueden esperar convertirse en mineros sin una gran inversión, instalaciones especializadas y hardware, y un considerable grado de conocimiento técnico y experiencia.

En pocas palabras, el proceso de emisión de moneda de Bitcoin ya no está en manos de muchos, sino que está reservado para unos pocos jugadores clave. Estos gigantescos mineros mantienen todos los incentivos y tienen todo el poder sobre la red.

¿Entonces, qué debemos hacer? La prueba de trabajo de minería es vista por algunos como una parte indispensable del ecosistema de criptomonedas, actuando como el "único" mecanismo anti-Sybil infalible que puede mantener seguras redes como Bitcoin. Otros sostendrán que los métodos alternativos pueden lograr los mismos resultados, si no mejores, sin la necesidad de abandonar la seguridad o la descentralización en el proceso.

Hoy, vamos a echar un vistazo a algunas de las alternativas más populares y menos populares para la extracción de moneda digital. Algunos de estos pueden ayudar a reducir o terminar la centralización de la minería de Bitcoin y la devastación ambiental que se está dejando a su paso. Vamos a hablar sobre fuentes de energía alternativas, nuevos mecanismos de consenso e implementaciones innovadoras de Prueba de Trabajo.

Energía renovable

En el 2016, la BBC reveló que el 70% del hashrate de Bitcoin se encontraba en China. Desafortunadamente, la gran mayoría de la electricidad en el país se produce quemando carbón, lo que resulta en una de las mayores huellas de carbón en el mundo. A pesar de los recientes esfuerzos del gobierno chino para detener los proyectos de energía con carbón, la "roca negra sucia" aún se quema en todo el país. Desde calderas industriales hasta estufas domésticas, el carbón genera más del 75% de la electricidad del país.

Se ha hecho evidente que mientras la minería siga siendo rentable, más computadoras de minería se conectarán, consumiendo aún más energía. La solución a largo plazo puede no estar en los métodos alternativos de minería/emisión, sino en la fuente misma de electricidad.

Dado que los requisitos de electricidad continúan creciendo para los mineros, es probable que los mineros comiencen a recurrir a fuentes de energía renovables. HydroMiner, por ejemplo, es una empresa minera de criptomonedas que utiliza estaciones hidroeléctricas en la región de los Alpes para impulsar sus operaciones mineras. Conocida como una de las fuentes de energía más efectivas y limpias, la electricidad que se genera a partir de la energía hidroeléctrica emite aproximadamente del 5 al 10% del CO2 liberado por la energía convencional de combustibles fósiles.

Al usar energía hidroeléctrica, la compañía paga menos por la electricidad. De hecho, el costo de la electricidad de la compañía es en realidad un 85% más bajo que el precio promedio de Europa, por lo que es competitivo con China.

Dado que la energía eólica y solar no producen un suministro constante de energía, la energía hidroeléctrica parece ser el suministro de energía más adecuado para la extracción de moneda digital. La energía hidroeléctrica genera una gran cantidad de electricidad sin depender significativamente de las condiciones climáticas, el flujo de corriente de aire y los complejos procesos de puesta en marcha. Los costos de operación y mantenimiento suelen ser bajos, ya que estos procedimientos están casi completamente automatizados y no requieren combustible.

Prueba de Participación

La Prueba de Trabajo no es la única forma de ejecutar una moneda digital. Un mecanismo de consenso alternativo, llamado Prueba de Participación (PoS, por sus siglas en inglés), se basa en un proceso llamado "forjado". Cada usuario puede "apostar" su moneda y tener la oportunidad de ser seleccionado para forjar un bloque y ganar más dinero. Aquellos que poseen más dinero reciben más oportunidades para forjar bloques.

El concepto es simple: cuantas más monedas tengas, más monedas ganarás. En su aplicación, sin embargo, la Prueba de Participación es mucho más complicada y viene en muchas variaciones.

Si bien las opiniones sobre estos temas varían, es difícil ignorar las ventajas que ofrece la minería de Prueba de Participación, la más relevante de las cuales es el menor consumo de energía. La PoS también permite que cualquier persona participe en la red sin ningún hardware o conocimiento técnico especial, dado que todo lo que se necesita es dejar funcionando la cartera/nodo de moneda digital.

En términos de seguridad, La PoS también ofrece algunas ventajas menos que obvias. Por ejemplo, un minero de Prueba de Trabajo debe invertir en hardware para extraer monedas. Esto normalmente significaría que tiene un gran interés en el bienestar y el éxito de la red. Sin embargo, el panorama actual de las criptomonedas permite a los mineros usar sus equipos de forma rentable en otras monedas, especialmente cuando se trata de minería GPU.

La Prueba de Participación, por otro lado, requiere que el usuario compre monedas para participar en la red, asegurándose de que su potencia minera no se pueda usar en ningún otro lado. En términos de seguridad, esto evita ciertos ataques, dado que la desaparición o interrupción de la criptomoneda a la mano daría lugar a una pérdida de inversión para el actor malintencionado.

En el mundo de la Prueba de Participación, se han creado varias implementaciones diferentes. La plataforma Waves, por ejemplo, usa un sistema de Prueba Participación Rentada en el que los mineros pueden "arrendar" sus tokens a nodos completos con el fin de generar ingresos sin tener que alojar sus propios nodos. Un enfoque similar es utilizado por las criptomonedas DPoS que votan sobre los delegados para generar bloques y votar sobre decisiones importantes.

Los sistemas similares a los aplicados en las criptomonedas de Prueba de Trabajo también se pueden implementar mediante el uso de Contratos Inteligentes.

Contratos inteligentes

Otra alternativa viable es la minería mediante el uso de contratos inteligentes para tokens basados en Ethereum (ERC-20). Este sistema obviamente depende de la seguridad en la Blockchain Ethereum que, de momento, es proporcionada por una amplia red de mineros de Prueba de Trabajo. Los planes futuros verán a Ethereum pasar a un sistema PoS.

Minereum, por ejemplo, es un token basado en Ethereum que usa un sistema de contratos inteligentes para emitir y distribuir tokens sin tener que adoptar ningún sistema de "prueba". Su anuncio dice:

"Minereum es el primer Token de Contrato Inteligente que se automina. Las monedas se generan sobre la marcha con una fórmula matemática".

A pesar de ser extremadamente atractivo, esta práctica todavía depende de la integridad de la Blockchain Ethereum, que se ejecuta en un sistema de Prueba de Trabajo. Sin embargo, es un paso notable hacia una industria minera más sostenible donde los tokens de servicios públicos pueden tener calendarios de emisión complejos sin tener que recurrir a su propia Blockchain independiente y los costos de energía asociados.

Prueba de Trabajo aplazada

La Prueba de Trabajo Aplazada (DPoW, por sus siglas en inglés) es un concepto bastante nuevo en el mundo de la minería de criptomonedas. La DPoW permite que cualquier criptomoneda sea tan segura como Bitcoin sin la necesidad de tener una gran red de mineros protegiéndola.

La Prueba de Trabajo Aplazada se basa en una red secundaria de nodos notarios para proporcionar este mecanismo de seguridad mejorado. Los nodos notarios toman los hashes de los bloques de la Blockchain de una moneda y la insertan en la Blockchain Bitcoin haciendo transacciones. Al mismo tiempo, la información sobre los bloques previos almacenados en la Blockchain Bitcoin es constantemente verificada por los nodos para garantizar la red de la moneda.

Al estampar los hashes de bloques de las criptomonedas "más débiles" en la Blockchain Bitcoin, estos se vuelven resistentes a vectores de ataque previamente abiertos donde un actor malicioso con grandes cantidades de hashing podría interrumpir la red "reescribiendo" la información en ella. Al marcar el tiempo de los hashes en la Blockchain Bitcoin, se vuelven tan inmutables como Bitcoin en sí y permiten que los nodos notarios identifiquen el intento de ataque.

Si bien la extracción en estas cadenas ocurre a través de Prueba de Trabajo, se realiza a través de un proceso de generación de bloques bajo demanda. Otro concepto presentado por el desarrollador de DPoW, "Jl777", generación de bloques bajo demanda, asegura que los bloques solo se extraigan cuando se debe procesar una transacción. Esto reduce la potencia computacional enviada por los mineros y los requisitos de almacenamiento para los nodos. Polycryptoblog, que trabaja con Jl777, explica:

"La generación de bloques bajo demanda ahorra energía en su propia Blockchain, mientras que dPoW hace que la Blockchain Bitcoin sea más eficiente en términos de energía. Cuando se detecta una transacción en el mempool, se inicia el proceso de minería. Esto ahorra energía en muchos frentes, los núcleos de CPU permanecen inactivos cuando no están extrayendo, comparable a la prueba de participación. Esto también conduce a tamaños más pequeños de Blockchain debido a la falta de bloques vacíos que se extraen, lo que lleva a un menor tiempo de sincronización y ahorra espacio y electricidad en el proceso".

Prueba de Trabajo útil

Algunos argumentarían que la Prueba de Trabajo de Bitcoin aún es útil dado que protege la red. Sin embargo, cuando decimos útil nos referimos a reciclable. Si podemos aprovechar la energía que se desperdicia en la Prueba de Trabajo para otros servicios computacionales pesados, entonces ya no estamos desperdiciando.

Este es un concepto que ha sido explorado en el pasado por proyectos como Gridcoin y FoldCoin. Al agregar una capa de incentivos en forma de criptomonedas, estos proyectos permiten a los usuarios "minar" monedas mientras contribuyen a buenas causas, como la investigación médica y los estudios climáticos. Esto puede verse como una de las primeras instancias de PoW útil.

Otra moneda utiliza el sistema "Trabajo Útil" en el que la potencia de cálculo se reemplaza por espacio de almacenamiento. Su documento técnico dice:

"Proponemos un protocolo de consenso de trabajo útil, donde la probabilidad de que la red elija a un minero para crear un nuevo bloque (a esto nos referimos como el poder de voto del minero) es proporcional a su almacenamiento actualmente en uso en relación con el resto de la red. Diseñamos el protocolo de Filecoin de forma tal que los mineros prefieren invertir en almacenamiento que en potencia informática para paralelizar el cálculo de la minería. Los mineros ofrecen almacenamiento y reutilizan el cálculo como prueba de que los datos se almacenan para participar en el consenso".

Conclusión

Por lo general, nos gusta envolver artículos como estos en un pequeño paquete en el que sacamos algún tipo de conclusión o solución del análisis realizado. Sin embargo, la verdad es que no sabemos realmente qué depara el futuro. Cuando Satoshi Nakamoto escribió el documento técnico de Bitcoin, no tenía la visión de los mineros de ASIC ni de los pools mineros, y ciertamente no imaginaba una industria minera de 288 megavatios.

Sin embargo, si la necesidad es la madre de la invención, las soluciones enumeradas anteriormente indican una clara necesidad de una alternativa a la norma actual. Si bien las fuentes de energía verde que HydroMiner explora, una implementación de Pruebas de Participación o algo completamente diferente, una cosa es segura: el escenario actual no es sostenible.


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