BIS: Bitcoin's Proof-of-Work moet vervangen worden

Proof-of-Work (PoW)

Een blockchain zoals die van Bitcoin is open voor iedereen. Er is geen centrale autoriteit die met de scepter zwaait. Daarom zijn de regels openbaar en kan iedereen controleren of de keten aan de regels voldoet. 

Er zijn verschillende manieren om binnen een blockchain-netwerk overeenstemming te krijgen over de juistheid van gegevens. De bekendste is Proof-of-Work, de methode die Bitcoin gebruikt. Onderdeel daarvan zijn miners, die veel werk verzetten om de gegevens te verifiëren. En op dat punt knelt de schoen, volgens de BIS.

Vervanging nodig

Deze week kwam een rapport (PDF) naar buiten van BIS-econoom Raphael Auer. De kern van het probleem is volgens Auer dat Proof-of-Work "extreem duur" is. Wat hem betreft is de enige oplossing om het consensus-algoritme te vervangen.

Auer stelt dat het gebruik van Proof-of-Work twee belangrijke problemen tot gevolg heeft.

Allereerst noemt hij Bitcoin's vatbaarheid voor 51%-aanvallen, en de mogelijkheid dat er geld twee keer wordt uitgegeven (double-spending). De bescherming hiertegen is afhankelijk van de (hoge) kosten die het met zich meebrengt om Bitcoin aan te vallen. Dat maakt Bitcoin volgens Auer niet alleen een duur ecosysteem, het vereist ook dat het duur blijft om de veiligheid ervan in stand te houden.

Ten tweede ziet Auer toekomstige beren op de weg. In de economie van Bitcoin is opgenomen dat miners steeds minder BTC betaald krijgen voor het werk dat ze leveren, tot op het punt dat er niets meer uitbetaald wordt voor het vinden van een nieuw block. Enkel de verificatie van transacties levert dan nog geld op. Volgens Auer zou dat te weinig opleveren om de veiligheid van het ecosysteem in stand te houden.

"Eenvoudige berekeningen wijzen erop dat het maanden kan duren voordat een bitcoin-betaling is verwerkt als de block-beloningen zijn weggevallen", aldus Auer. Het zou het moment zijn waarop zowel de werking als de veiligheid van het netwerk tot een dieptepunt is gedaald.

Auer is overigens niet de eerste die de afnemende beloningen voor miners als probleem ziet van de Bitcoin-economie. In 2016 kwamen onderzoekers van de Princeton-universiteit tot een soortgelijke conclusie (PDF).

Geen haast

Het is inderdaad onzeker hoe de Bitcoin-economie zich staande houdt als alle bitcoins zijn gemined. Maar het duurt nog even voordat dat het geval is. Pas in 2140 zijn alle bitcoins in omloop gebracht.

Met andere woorden: het duurt nog ongeveer 120 jaar voordat de integriteit van het netwerk enkel nog afhankelijk is van transactieverwerking en van de inkomsten die miners daaruit verkrijgen. Voor de beeldvorming: 120 jaar geleden leefden we in het jaar 1900. De dieselmotor is 3 jaar ervoor uitgevonden, de FM-radio bestond nog niet, het duurde nog een maand of 12 voordat bloedgroepen bekend werden, nog 38 jaar voordat de eerste computer het leven zag, en nog 83 jaar voordat de eerste tekenen van het internet zichtbaar werden.

Hoe de wereld eruit ziet over 20 jaar is al behoorlijk lastig te voorspellen. Dat neemt niet weg dat goed is om vooruit te kijken. Wellicht blijkt dat de beoogde economie van Bitcoin prima werkt. Blijkt minen een stuk efficiënter te kunnen. Of is het verbruik van energie geen probleem meer, omdat het enkel nog uit schone bronnen verkregen wordt. Het is zóver vooruit, dat het idee dat Bitcoin tegen die tijd vervangen is door een ander systeem ook niet uit te sluiten is.

Hoe dan ook, er zijn talloze manieren om Bitcoin met z'n tijd mee te laten gaan. Daar hoort ook het vervangen van Proof-of-Work met een passende opvolger bij.