Ініціатива PayPal з екологічного майнінгу не має сенсу

Минулого тижня PayPal спільно з Energy Web і DMG Blockchain Solutions опублікувала технічний документ, в якому описується «Ініціатива екологічного майнінгу», метою якої є перенаправляти комісію від користувачів спеціально сертифікованим майнерам, які працюють на відновлюваних джерелах енергії. Я не можу сказати, що мене це здивувало, адже використання майнінгу біткоїна наразі стало дуже нормалізованим для досягнення цілей у сфері відновлюваних джерел енергії. Майнінг насправді дуже підходить для цього завдання, враховуючи його природу: майнери – це найманці, які шукають найдешевшу енергію, яку можна витратити на вирішення наступного блоку.

Однак я був неприємно вражений рівнем технічного розуміння, який демонструє така велика компанія, як PayPal, особливо їхня спеціальна дослідницька група з блокчейну. Все це неефективно та абсурдно, а деякі згадані у документі кінцеві цілі або можливості не засновані на надійних економічних стимулах.

Загальна ідея

Вся суть проєкту полягає в тому, щоб тільки сертифікований «зелений» майнер міг отримати комісію за транзакцію, коли відповідний користувач транслює транзакцію в мережі. Проблема в тому, що комісію за транзакцію може стягувати будь-який майнер, який включає її в блок, а не лише сертифікований. Потрібний механізм, який дозволяв би стягувати комісію лише певним майнерам.

Спочатку потрібно визначити, які майнери зможуть запрошувати комісію. Пропонується використовувати систему під назвою “Green Proofs for Bitcoin” («Зелені докази для Біткоїна»), яку пропонує Energy Web. Доказом є підтвердження організацією, що структура енергоспоживання майнерів чи вплив на енергосистему відповідає деякому порогу використання відновлюваних джерел енергії чи позитивному впливу енергосистему. У процесі сертифікації кожен майнер може зареєструвати відкритий ключ, що дозволить створити список відкритих ключів кожного сертифікованого майнера.

Ця сертифікація повинна гарантувати, що лише «правильні» майнери зможуть запросити комісію. Гаманці відповідних користувачів можуть запитувати або отримувати список усіх біткоїн-адрес сертифікованих майнерів, а звідти отримувати інформацію, необхідну для створення спеціальної транзакції, за яку тільки вони можуть отримувати комісію. Але є нюанс із мультипідписом. Не існує обмежень на кількість ключів, необхідних для підпису адреси з мультипідписом, тому користувачі, які відповідають вимогам, можуть включати комісію сертифікованим майнерам у спеціальний вихід за допомогою сценарію мультипідпису «1 з n», який може витратити будь-який сертифікований майнер. Мінімальна комісія в нижній частині діапазону комісій мемпула також традиційно включається просто для забезпечення її поширення в мережі.

Остання частина головоломки – це власне запит на отримання комісії. Якщо сертифікований майнер повинен добути блок, який включає «зелену» транзакцію, і при цьому не включає транзакцію на виведення комісії для себе, то будь-який сертифікований майнер може вимагати виведення комісії у наступному блоці, який він добуде. Для кожної «зеленої» транзакції, яку сертифікований майнер включає у свій блок, він повинен включити відповідну транзакцію, яка надсилає комісію на адресу, ключ від якої є тільки у нього.

Спеціальні гаманці можуть створювати транзакції з комісією, яку можуть вимагати тільки сертифіковані майнери, а їхні користувачі можуть переважно спрямовувати свої комісії майнерам, які сертифіковані як такі, що використовують відновлювану енергію або які мають будь-який інший позитивний вплив на мережу.

Прогалини у підході

По-перше, сама ідея вимагати від майнерів включення другої транзакції неймовірно неефективна, що компанія визнає у документі. Чого вони не визнають, то це того, як на цих комісіях відобразяться економічні реалії.

За біткоїн-транзакцію стягується комісія залежно від обсягу місця, яке вона займає для даних. Необхідність для майнерів займати простір блоків, створюючи вторинну транзакцію, яка містить цю «зелену комісію», збільшує розмір «зеленої» транзакції з економічного погляду. Насправді це дуже схоже на принцип Child-Pays-For-Parent або CPFP (метод прискорення процесу підтвердження транзакції) з економічного погляду.

За умови CPFP транзакція на витрату непідтвердженої транзакції сплачує аномально високу комісію. Внаслідок усереднення комісії, яку друга транзакція сплачує як для себе, так і для першої транзакції, яка має бути підтверджена перед другою, збільшується комісія першої транзакції. Механізм збору «зелених» комісій має такий же принцип, але у зворотному порядку.

Вимагаючи від майнерів створення другої транзакції для отримання комісії, чиста комісія, яку майнер отримує за байт даних, фактично знижується. Блоковий простір, необхідний для її отримання, міг бути використаний для включення ще однієї транзакції зі сплатою комісії. Таким чином, комісія, яку відповідний користувач включає для сертифікованих майнерів, повинна покривати другу транзакцію майнера, що фактично означає, що користувачі повинні платити більше для досягнення певної ставки комісії. Навіщо користувачам робити це?

Виходить, що користувачі будуть змушені переплачувати, або сертифіковані майнери фактично отримуватимуть менший дохід за інших рівних умов.

Наступна проблема – це бачення авторів того, як структурувати сценарій мультипідпису «1 із n». Використовуючи традиційний мультипідпис кожен окремий ключ мультипідпису повинен бути присутнім у скрипті. Це створює проблему. Розмір комісій лінійно зростає для кожного майнера, який має ключ у мультипідписі.

План, викладений у документі, описує поділ майнерів на підгрупи та чергування груп, яким ви сплачуєте комісію під час кожної транзакції. Якщо є 21 майнер, умовно поділяємо їх на 3 групи по 7, при цьому для відправлення комісій для кожної транзакції потрібно переходити до наступної групи. Це призвело б до вкрай нерівномірного розподілу комісій між усіма сертифікованими майнерами, оскільки швидкість транзакцій та швидкість ротації не можна вказати чи зробити регулярними. Не кажучи вже про те, що це, схоже, свідчить про повну відсутність обізнаності авторів про схеми мультипідпису на основі Шнорра, таких як FROST.

У скриптах з мультипідписом на основі Шнорра використовуються сукупні ключі, тобто незалежно від того, скільки ключів залучено, для скрипта потрібен лише один відкритий ключ і лише один підпис. Це повністю вирішить проблему розміру скрипта з мультипідписом та усуне вимогу поділу сертифікованих майнерів на підгрупи.

Автори документа також не згадують про ефективніші механізми фактичного збору комісій. Введення вторинної транзакції для кожної зеленої транзакції надзвичайно неефективно. Очевидним механізмом підвищення ефективності використання простору блоків було б поєднання всіх вихідних комісій за зелені транзакції в одній транзакції. Для цього знадобиться лише один вихід транзакції для об'єднання всіх комісій в один UTXO, а не окремий вихід для кожної окремої комісії.

Зрештою, творці документа обговорюють потенціал централізованого зовнішнього механізму безпосередньо з сертифікованими майнерами, але причинами для розробки розподіленого протоколу називають централізацію, введення довіри та складність реалізації прямого зв'язку з кожним окремим майнером.

Ринок вже це робить

Технічна неефективність та відсутність очевидних рішень (принаймні частково) це не найдивніше для мене у всьому цьому. Навіщо намагатися впровадити динаміку, яка спотворює стимули, у прикладний рівень протоколу, для вирішення проблеми відновлюваних джерел енергії? Ринок буквально сам справляється із цим стимулом.

Відновлювана енергія є найдешевшою навіть з урахуванням вартості будівництва та експлуатації енергетичних потужностей. Головне завдання майнінгових компаній – знайти енергію за найнижчою ціною. Чому PayPal намагається впровадити дивні системи, які обмежують комісії лише для певних майнерів, і в цілому додають в цю картину спотворювальний ринковий механізм? Ринок вже робить те, чого вони хочуть досягти. Відновлювана енергія дешева, створюйте її більше, і майнери куплять її для фінансування своєї діяльності (особливо коли вона відключена від мережі та не має інших споживачів).

Ринок Біткоїна це повністю відкритий ринок, на якому будь-який майнер може конкурувати за отримання комісій за будь-яку транзакцію, включаючи їх до своїх блоків. Уся ця динаміка створена для того, щоб стимулювати максимальну конкуренцію між майнерами для забезпечення безпеки та остаточності. Спроби внести в систему дивні спотворення, подібні до цієї пропозиції, дестабілізують баланс конкуренції та мережевої безпеки і є надмірними, враховуючи ринкові реалії майнінгової екосистеми.

Хочете, щоб майнінг біткоїна став позитивним фактором у стимулюванні та сприянні розширенню виробництва відновлюваної енергії? Чудово! Це вже зроблено, жодних змін не потрібно. Для досягнення цієї мети не потрібні махінації, ринкові механізми конкуренції між майнерами вже дозволяють це зробити.

Я дійсно не розумію задуму PayPal, DMG і Energy Web.