Исполнительный директор криптокомапнии Ripple Крис Ларсен и сооснователь блокчейн-платформы Solana Анатолий Яковенко призывают разработчиков перевести блокчейн Bitcoin на Proof-of-Stake (PoS), чтобы минимизировать энергопотребление сети и вредное воздействие BTC-майнинга на экологию. Крис Ларсен совместно с Greenpeace даже запустил кампанию «Измени код, а не климат», чтобы эта идея получила более широкое признание среди членов криптосообещства. Однако многие игроки криптоотрасли не поддерживают инициативу, считая Proof-of-Work (PoW) намного более безопасным и децентрализованным алгоритмом консенсуса. Разобрались в плюсах и минусах работы Bitcoin на PoS, сложностях перехода на новый блокчейн и в том, насколько вероятно, что это когда-нибудь случится. 

Проблемы работы сети Bitcoin на PoW

В блокчейне Bitcoin консенсус о генерации новых блоков достигается с помощью алгоритма Proof-of-Work (доказательство выполнения работы, PoW). За подтверждение транзакций отвечают майнеры (ноды — компьютеры и вычислительные устройства, подключенные к сети). Для этого они решают сложные головоломки (хэш-функции). Майнер, которому удалось первым найти правильное решение, получает в награду новые монеты — биткоины. 

Когда Bitcoin впервые был представлен миру в 2008 году, алгоритм консенсуса PoW стал настоящим прорывом. Именно благодаря PoW сеть первой криптовалюты не только имеет высокий уровень децентрализации, но и отлично защищена от хакерских атак. Сеть Bitcoin почти невозможно взломать — и вряд ли это по силам даже квантовым компьютерам

Но по мере популяризации и растущей адаптации криптовалют члены криптосообщества стали чаще обращать внимание на недостатки PoW, среди которых:

  • излишняя энергозатратность — постоянная конкуренция майнеров за вознаграждение обеспечивает высокую децентрализацию, но она же приводит к тому, что большинство из них работают фактически впустую — многие ноды ищут решение к задаче, но только одной достанутся новые монеты. BTC-майнинг потребляет больше электроэнергии, чем такие страны, как Пакистан или Нидерланды; 
  • вредное воздействие на экологию — если майнеры используют «грязную» электроэнергию (то есть получаемую от сжигания ископаемого топлива), то это приводит к дополнительным выбросам загрязняющих веществ в атмосферу;
  • транзакционные комиссии — их оплачивают пользователи, чтобы мотивировать майнеров подтверждать их транзакции первыми. Чем выше загруженность сети, тем дороже комиссии. При переводе небольшой суммы комиссия может стоить дороже самой транзакции;
  • низкая скорость — максимальная пропускная способность сети Bitcoin всего лишь 10 транзакций в секунду (tx/s), в среднем же этот показатель составляет 5–7 tx/s. Это слишком низкая скорость для того, чтобы биткоин повсеместно использовался в качестве платежного средства.

В 2021 году критики PoW и Bitcoin также стали апеллировать тем фактом, что майнинг наносит существенный вред экологии. Именно высокий углеродный след биткоина стал причиной запрета майнинга в Китае и отказа Tesla принимать биткоины к оплате. И если проблемы с масштабируемостью — это «внутреннее» дело пользователей криптовалюты, то излишнее энергопотребление касается уже всего общества. По всему миру власти стремятся уйти от ископаемого топлива и взять под контроль расходование энергии, особенно в условиях растущей угрозы глобального энергетического кризиса. 

Снижение негативного влияния майнинга на экологию — один из самых актуальных трендов криптосектора. Поэтому около 75% майнеров уже хотя бы частично используют «зеленую» энергию, а на рынке стремительно развиваются технологии «зеленого» майнинга, использующие энергию от возобновляемых источников. Но даже если перевести весь майнинг на такую энергию, это не изменит высокой энергозатратности отрасли. Радикально снизить энергопотребление сети Bitcoin и других PoW-блокчейнов может только переход на другой алгоритм консенсуса. 

Чаще всего в качестве альтернативы PoW предлагается Proof-of-Stake (доказательство доли владения, PoS). Именно такой путь выбрали разработчики Ethereum — в декабре 2020 года они запустили переход Ethereum на PoS-алгоритм, в котором не будет майнинга. О том, чем PoW отличает от PoS, читайте в нашем отдельном материале о популярных алгоритмам консенсуса

Как мы писали выше, в PoS нет майнинга, а нодам (валидаторам) не надо решать сложные головоломки — валидация блоков происходит за счет доказательства владения нативными активами сети. То есть чем больше нативных монет валидатор заморозил в сети, тем выше его шанс быть выбранным алгоритмом для верификации нового блока и получить за это вознаграждение. Этот процесс называется стейкингом. Если валидатор будет вести себя недобросовестно, он потеряет свой замороженный «депозит». 

Главные преимущества PoS: 

  • низкие энергозатраты в сравнении с PoW-сетями;
  • минимизация вредного воздействия на экологию — переход на PoS сократит углеродный след Ethereum более чем на 99%.
  • высокая скорость — например, скорость PoS-сети TRON — 2 000 tx/s; 
  • отсутствие майнингового оборудования. Если для добычи биткоина нужны миллионы подключенных к сети устройств, то PoS-проекты могут поддерживаться работой нескольких десятков компьютеров; 
  • низкие комиссии — обычно не выше пары центов за транзакцию;
  • возможность влиять на развитие проекта — валидаторы могут голосовать за изменения в проекте. 

Кампания «Измени код, а не климат» 

В начале апреля исполнительный директор Ripple (XRP) Крис Ларсен призвал криптосообщество перевести блокчейн Bitcoin с PoW на менее энергоемкий алгоритм консенсуса, например, на PoS. 

Для этого Ларсен совместно с Greenpeace и американской экологической организацией Sierra Club запустил кампанию под названием «Измени код, а не климат» («Change the Code not the Climate»). Цель кампании — популяризировать идею о переходе Bitcoin-сети на новый алгоритм консенсуса, а также повысить осведомленность о воздействии майнинга на окружающую среду. По мнению Ларсена, чтобы сеть Bitcoin перешла на новый алгоритм консенсуса, достаточно получить согласие 30 крупнейших майнеров, бирж и разработчиков, которые вносят наибольший вклад в развитие проекта. «Измени код, а не климат» уже поддержали такие компании, как BlackRock, PayPal и GoldmanSach, а сам Ларсен выделил $5 млн личных средств на реализацию инициативы. 

В ходе кампании будет запущена серия рекламных роликов, в которых примут участие несколько известных криптоинфлюенсеров, в том числе глава Tesla Илон Маск и основатель Twitter Джек Дорси. По словам Ларсена, они просто «обязаны помочь в “очищении” биткоина».

При этом, отвечая на критику о возможном конфликте интересов, Ларсен подчеркнул, что запуск подобной инициативы — это не попытка снизить популярность биткоина как конкурирующей с XRP криптовалюты. «Это лишь способ заботы об экологии», — сказал предприниматель в комментариях для Bloomberg. Более того, он уверен, что переход на новый алгоритм консенсуса поможет Bitcoin не отстать от проекта Ethereum, который почти уже перешел на PoS. Ларсен также подчеркнул, что участвует в кампании как частное лицо, а Ripple с ней никак не связана. 

Однако криптосообщество крайне неоднозначно восприняло такую инициативу. Основатель аналитической компании Messari Райан Селкис и вовсе назвал Ларсена «Иудой» — по его мнению, предприниматель заработал миллиарды на крипторынке, а теперь «предает» Bitcoin. Блокчейн-разработчик Джеймсон Лопп заметил, что если Ларсен хочет что-то изменить в коде Bitcoin, то это предложение, как и все прочие, необходимо вносить на Github. Глава Coin Center Джерри Брито и вовсе считает, что кампания Ларсена не может достичь поставленных целей, так как 30 майнеров и активистов никак не смогут повлиять на развитие биткоина. Брито предположил, что с помощью своей инициативы Ларсен просто пиарится. 

Тем не менее в конце апреля переход сети Bitcoin на PoS поддержал и соучредитель Solana Анатолий Яковенко. В интервью CNBC он сказал, что, по его мнению, у Bitcoin есть два варианта — перейти на PoS или же потерять всех пользователей. Яковенко считает, что PoS более энергоэффективен, чем PoW, и предлагает тот же уровень защиты сети. По его мнению, именно использование сетью Bitcoin PoW является одной из причин того, что у монеты нет «процветающей» экосистемы второго уровня — то есть ВТС не популярен в качестве средства платежа. Вместо этого биткоин выступает лишь в качестве средства накопления ценности, то есть цифрового золота

Плюсы и минусы перехода Bitcoin на PoS 

Но, предположим, что BTC-сообщество все-таки решит рассмотреть предложение Криса Ларсена. В чем же будут преимущества и недостатки перехода Bitcoin на PoS?

Как мы писали выше, среди ключевых плюсов смены алгоритма консенсуса сети Bitcoin — сокращение энергопотребления, минимизация углеродного следа, повышение скорости транзакций, снижение комиссий. 

Среди рисков перехода на PoS — потеря ценностного предложения биткоина. Сатоши Накамото, создатель биткоина, не просто так выбрал PoW в качестве алгоритма консенсуса. Именно этот алгоритм обеспечивает максимальную децентрализацию — это казалось ему приемлемой ценой за излишнее энергопотребление. Поэтому PoW — это ключевая часть ценностного предложения биткоина. Отказ от этого алгоритма консенсуса сделает биткоин уже не той монетой, которую мы знаем. 

Более того, PoS-алгоритм не даст сети Bitcoin такого же уровня безопасности, как PoW. Самое слабое место PoS — риск централизации. Валидаторы с крупным стейком могут получить контроль над сетью. И хотя для борьбы с этим разработчики придумали новые версии PoS-алгоритма, угроза сохраняется. Например, в этом году блокчейн Solana, работающий на Proof-of-History — одном из вариантов PoS-алгоритма — несколько раз сталкивался с массовыми бот-атаками, в результате которых разработчики были вынуждены отключать сеть. 

Важно, что биткоин может нивелировать большинство недостатков PoW, не переходя на другой алгоритм. Так, проблемы с масштабируемостью уже сейчас преодолеваются с помощью решений второго уровня, таких как Lightning Network. Поэтому биткоин вполне может стать популярным платежным средством и без отказа от PoW. 

Что касается загрязнения экологии, то 100-процентное использование майнерами «зеленой» энергии решит эту проблему без перехода на PoS. Более того, это не просто снизит углеродный след биткоина, но и поспособствует активному развитию всего сектора зеленой энергетики. А что касается «грязной» энергии, то сеть Bitcoin в основном использует ее излишки — без майнинга эта энергия тратилась бы впустую. Ранее мы также рассказывали о том, что перспективный способ снижения углеродного следа биткоина — утилизация избыточного тепла, вырабатываемого при майнинге

Но ключевой недостаток перехода сети Bitcoin на PoS заключается в сложности реализации такой идеи. Об этом и пойдет речь дальше. 

Сложности перехода Bitcoin на PoS

Технически нет никаких ограничений для того, чтобы сеть Bitcoin начала работать на базе PoS-алгоритма. Но переход на него был бы сложным процессом и занял бы несколько лет: только на то, чтобы договорится о том, как именно будет работать новый протокол, у майнеров, разработчиков и BTC-сообщества ушли бы годы.

Так, разработчики Ethereum работают над переходом сети с PoW на PoS с 2016 года. Они многократно сдвигали сроки запуска итогового обновления, и до сих пор нет четкой уверенности, что оно произойдет хотя бы в этом году. Но не думаем, что сейчас переход Bitcoin на PoS был бы в принципе возможен.

Код Bitcoin не может измениться по нажатию нескольких клавиш. Ларсен считает, что для этого достаточно 30 крупнейших участников сети. Но это не так — изменения должны будут принять большинство майнеров. А на данном этапе это даже не обсуждается. 

Отказ от майнинга полностью разрушит сложившуюся многомиллиардную инфраструктуру добычи ВТС. Поэтому вряд ли крупнейшие майнеры сети поддержат эту идею, ведь в таком случае они понесут невосполнимые убытки. Понадобилось бы создать им условия более выгодные чем те, что есть сейчас. Например, очень высокую доходность по стейкингу. 

Конечно, возможен вариант, что часть майнеров все-таки поддержит переход Bitcoin на PoS. Но оставшаяся (и, скорее всего, большая) их часть продолжит работать в прежней версии сети. В таком случае на рынке просто появится очередной форк сети Bitcoin, который вряд ли будет востребован среди пользователей. Такое уже случалось. 

Так, в августе 2017 года в блокчейн Bitcoin был имплементирован протокол SegWit, который увеличил лимит блока, повысил масштабируемость сети и снизил комиссии за транзакции. Но у биткоин-сообщества не было консенсуса насчет необходимости активации обновления: в результате только часть сообщества поддержала хардфорк и образовалась новая сеть Bitcoin Cash, несовместимая со старой. При разделении Bitcoin и Bitcoin Cash стоили одинаково, но сейчас цена последнего около $180. 

Отдельно отметим, что не каждый апдейт сети Bitcoin заканчивается хардфорком. Так, в ноябре 2021 года в протоколе Bitcoin было активировано обновление Taproot, которое улучшило масштабируемость и конфиденциальность сети, а также понизило размер комиссий. Этот апдейт обошелся без хардфорка, так как был менее радикальным. 

Другой вариант — создать блокчейн Bitcoin на PoS с нуля. К такой идее пришла группа разработчиков в июле 2020-го, когда запустила проект BitcoinPoS — новую сеть Bitcoin на базе PoS-алгоритма. Но готовы поспорить, что вы слышите об этом проекте впервые. А это показывает, насколько он востребован. Актуальный курс монеты — $0.13. 

Переход Bitcoin на PoS остается возможным

Сейчас переход Bitcoin на PoS может быть только вынужденным: под жесточайшим давлением регуляторов и общественности. Но в будущем ситуация может существенно измениться. 

Например, если опыт Ethereum на PoS окажется удачным и прибыль валидаторов будет выше нынешней прибыли майнеров, то, возможно, BTC-майнеры задумаются о переходе на стейкинг — и сообщество запустит поэтапный многолетний процесс смены алгоритма. Отбив нынешние вложения, многие майнеры могут не захотеть вновь инвестировать огромные деньги в оборудование, если можно просто заморозить монеты в стейке. Поэтому зарекаться, что Bitcoin никогда не перейдет на PoS, не стоит.