Il trilemma della sicurezza e il futuro di Bitcoin

Raphael Auer è economista capo dell'unità Innovation and Digital Economy presso la Banca dei Regolamenti Internazionali (BRI). La sua ricerca si concentra su questioni relative a criptovalute, stablecoin e valuta digitale della banca centrale. Le opinioni espresse qui sono sue e non riflettono necessariamente quelle della BIS.

L'imminente dimezzamento del "block subsidy" espone una minaccia fondamentale a Bitcoin. Ogni volta che un nuovo blocco viene aggiunto alla blockchain, un quantum di nuovi bitcoinviene creato e pagato al minatore che aggiunge il blocco. Mentre i minatori competono per questo sussidio, aumentano la difficoltà del sistema, rendendolo più difficile per i cosiddetti51% attacchi per avere successo. Ma il sussidio è destinato a diminuire nel tempo, dimezzandosi molto presto a 6,25 bitcoin per blocco, così che la fornitura totale di monete alla fine raggiungerà i 21 milioni. E man mano che il sussidio si riduce, Bitcoin potrebbe cadere vittima di attacchi del 51%, proprio come è già successo alle criptovalute più piccole.

Raphael Auer è uno dei relatori di Consensus: Distributed, la conferenza virtuale gratuita di CoinDesk che si terrà dall'11 al 15 maggio. Registrati qui.

Tuttavia, un futuro in cui Bitcoin è afflitto da attacchi del 51% è solo ONE dei possibili esiti. In questa rubrica, introduco la nozione di "trilemma della sicurezza" per illustrare come l'ecosistema Bitcoin potrebbe evolversi con la caduta del sussidio. Questo trilemma si riferisce ai compromessi che influenzano il modo in cui Bitcoin può funzionare senza il sussidio del blocco.

Vedi anche:Bitcoin Halving, spiegato

In parole povere, "T puoi avere tutto" e, una volta che il sussidio si riduce oltre un certo punto, gli utenti dovranno accettare compromessi lungo almeno ONE delle tre dimensioni. In futuro, Bitcoin diventerà più centralizzato (vale a dire si affiderà alle istituzioni per funzionare), o la sua liquidità potrebbe prosciugarsi, o la sua offerta deve crescere oltre i 21 milioni di monete originariamente previsti.

Il ruolo del sussidio a blocchi per la sicurezza dei pagamenti

La misura in cui Bitcoin dipende dal sussidio del blocco per funzionare non può essere sopravvalutata. Esaminando questo problema in un BIS documento di lavoro, ho mostrato una Criptovaluta che si basa su prova di lavorogarantire la definitività del pagamento è soggetto a due limitazioni economiche.

Il primo risiede nei costi estremi per garantire la definitività del pagamento entro un ragionevole lasso di tempo. Per cominciare, il reddito dei minatori deve essere molto alto per scoraggiare gli attacchi del 51%. Secondo i miei calcoli, affinché i pagamenti siano resi irreversibili entro sei blocchi (vale a dire circa ONE ), il reddito di un miner deve ammontare all'8,3% del volume delle transazioni, un multiplo delle commissioni di transazione attualmente applicate nei servizi di pagamento convenzionali odierni.

Bitcoin diventerà più centralizzato..., oppure la sua liquidità potrebbe esaurirsi, oppure la sua offerta dovrà crescere oltre i 21 milioni di monete inizialmente previsti.

La seconda limitazione è che le commissioni di transazione Bitcoin da sole non possono generare un livello di reddito adeguato per i minatori. Oggi, gli utenti pagano una commissione media inferiore a $ 1 per transazione. Ogni blocco può includere fino a circa 3.500 transazioni, ma il reddito totale delle commissioni ammonta comunque solo a una frazione del valore del sussidio del blocco. Infatti, il sussidio in genere costituisce oltre il 99% del reddito totale (vedere il grafico 1 di seguito, lato sinistro).

Il misero livello di commissioni si aggiunge a un classico "problema del free-rider": per ogni data transazione, la proof-of-work, e quindi il livello di sicurezza, è determinato a livello del suo blocco. Al contrario, la commissione è stabilita da ogni utente privatamente. Mentre ogni utente trae vantaggio se il minatore raccoglie un reddito elevato, gli utenti non hanno alcun incentivo a contribuire a quel reddito con le commissioni che ciascuno paga. Nel complesso, queste osservazioni suggeriscono che la liquidità di Bitcoin è destinata a deteriorarsi sostanzialmente a ogni dimezzamento.

Man mano che il reddito dei minatori diminuisce, diminuisce anche la difficoltà del sistema e gli utenti dovranno aspettare sempre più a lungo prima di poter presumere con sicurezza che un pagamento sia stato effettuato. Il numero di richiesteconfermedovrà aumentare. La mia ricerca (grafico 1, riquadro di destra) indica che, verso la fine di questo decennio, potrebbero volerci diverse ore o addirittura giorni prima che i pagamenti diventino irreversibili. Alla fine, ovvero una volta che il sussidio a blocchi sarà completamente eliminato, i tempi di attesa potrebbero allungarsi fino a mesi.

Il trilemma della sicurezza: alla ricerca di un piano B per Bitcoin

Bitcoin inizierà a funzionare in modo diverso man mano che il sussidio del blocco cadrà. ONE , simulata sopra, è che le transazioni richiederanno sempre più conferme. Ma questo non è l'unico risultato possibile. La gamma di scenari può essere visualizzata adattando il "Trilemma della scalabilità" di Vitalik Buterin alle prospettive specifiche per Bitcoin.

Bitcoin si trova di fronte a un "trilemma della sicurezza" e a una serie di possibili esiti (vedi grafico 2). Questo trilemma significa che, delle tre proprietà che oggi rendono Bitcoin desiderabile per i suoi fan (scarsità, decentralizzazione e un mercato di trading blockchain liquido), dovranno essere fatti compromessi in almeno ONE dimensione. Bitcoin potrebbe diventare meno liquido, o il suo protocollo potrebbe essere modificato in modo che l'offerta superi alla fine i 21 milioni, o potrebbe diventare più centralizzato.

Scenari che comportano una minore liquidità

Gli scenari che comportano una minore liquidità significano che il trading Bitcoin on-chain sarà molto più lento o soggetto a commissioni molto più elevate rispetto a oggi. Lo scenario più semplice è che il sistema rimanga invariato e le commissioni continuino a essere basse, ma che siano necessarie più conferme, come discusso sopra.

Tuttavia, c'è anche un altro scenario che coinvolge una minore liquidità, che consiste nel creare commissioni più elevate. Questo potrebbe, ad esempio, essere ottenuto tramite la creazione deliberata di congestione. Quando i blocchi appena aggiunti hanno già raggiunto la dimensione massima consentita dal protocollo, il sistema si congestiona e le transazioni vanno in coda. Gli utenti che vogliono che le loro transazioni vengano elaborate immediatamente iniziano a impostare commissioni più elevate. Durante il picco del crypto-hype alla fine del 2017, le commissioni di transazione sono aumentate a più di $ 50 per transazione in questo modo (vedi grafico 1, lato sinistro). In futuro, tale congestione potrebbe anche essere creata artificialmente, regolando il numero massimo di transazioni che Bitcoin può elaborare.

Scenari che comportano una minore scarsità

Uno scenario molto controverso prevede un allontanamento sostanziale daIl progetto iniziale di Nakamoto: continua crescita dell'offerta. Ad esempio, ONE delle opzioni discusso dai ricercatori Hasu, Prestwich e Curtis è quello di cambiare il protocollo in modo che la fornitura di Bitcoin continui a crescere oltre i 21 milioni, ad esempio dell'1% annuo. Ciò affronterebbe direttamente il problema del calo del sussidio a blocchi. Tuttavia, come notano Hasu e colleghi, tali proposte sono state accolte con scetticismo per una serie di ragioni. Una ONE principali è che molti ora vedono la scarsità digitale come la PRIME virtù di Bitcoin. Pertanto, sebbene rimanga un'opzione teorica, espandere la fornitura oltre i 21 milioni sembrerebbe uno scenario improbabile.

Scenari che comportano una minore decentralizzazione

Un terzo insieme di possibili risultati comporta una minore decentralizzazione e una certa istituzionalizzazione. Ciò potrebbe assumere diverse forme, tra cui i cartelli minerari. Anche oggi,l'attività mineraria è dominata da un piccolo numero di grandi operatoriQuesto può essere un grosso problema quando si tratta diresistenza alla censura, ma il risultato è che questii grandi operatori hanno incentivi strategici per proteggere le transazionie quindi proteggere il loro investimento in attrezzature minerarie.

In futuro, è possibile che i minatori possano formare cartelli che si coordinerebbero tra loro per rispondere a qualsiasi attacco del 51%. I ricercatori del MIT Moroz, Aronoff, Narula e Parkes hanno analizzato il potenziale percontrattacchi a doppia spesanel caso di un singolo minatore. Se fossero coinvolti più minatori, ciò richiederebbe una sorta di istituzionalizzazione, ovvero un accordo per garantire che la cooperazione tra i minatori funzioni senza intoppi.

Ma l'istituzionalizzazione potrebbe anche assumere altre forme. Ad esempio, potrebbe comportare "prova di partecipazione,” ovvero sostituire i costosi calcoli proof-of-work con un gioco di scommesse sostanzialmente privo di risorse. Perché questo dovrebbe comportare l'istituzionalizzazione? Con proof-of-work, i minatori normalmente Seguici la catena più lunga quando scelgono tra blockchain, qualora queste dovessero mai entrare in conflitto. Con proof-of-stake, l'assenza di un costo effettivo apre le porte ai cosiddetti attacchi a lungo termine.

Questo è un problema che Buterin ha definito “debole soggettività.” Implica che le implementazioni di proof-of-stake di successo potrebbero dover poggiare su un punto di contatto centrale che guidi i nuovi arrivati alla blockchain “onesta”. Resta da vedere quanto bene potrebbero funzionare tali accordi.

L'ultima opzione per l'istituzionalizzazione riguarda la custodia e il trading off-chain su exchange regolamentati. Per anni, Bitcoin è stato scambiato su exchange specializzati come Coinbase o Kraken. Più di recente, qualche attività commercialesi è sviluppato su Bakkt, una sussidiaria di Intercontinental Exchange, il proprietario della Borsa di New York. In futuro, una quota maggiore di trading potrebbe migrare verso tali mercati regolamentati.

Naturalmente, qualsiasi sviluppo del genere porterebbe con sé problemi normativi simili a quelli dei Mercati finanziari standard. A partire da Mt. Gox, miliardi di dollari di criptovalute sono andati persi o rubati negli ultimi anni, poiché gli exchange non regolamentati si sono rivelati fraudolenti o semplicemente incompetenti. Il settore potrebbe trarre vantaggio da una migliore regolamentazione. Che imminenteSecondo una ricerca della BIS, la regolamentazione non è sempre una cattiva notizia per le criptovalute, il che si aggiunge a questa tesi.

E la regolamentazione può anche essere adattata alla Tecnologie delle criptovalute, come ho sottolineato in un altro articolo della BIS. documento di lavoro. L'idea di "supervisione incorporata" è che il supervisore finanziario assicuri che i fondi depositati presso uno scambio siano completamente supportati da partecipazioni Bitcoin on-chain. La consegna dei dati è automatizzata, con il supervisore finanziario che legge direttamente i saldi di proprietà nella blockchain Bitcoin . In questo modo gli investitori sono protetti e l'onere amministrativo sullo scambio di criptovalute è ridotto al minimo.

La strada da percorrere: se non i soldi, allora cosa?

Con la caduta del sussidio a blocchi, l'ecosistema Bitcoin dovrà cambiare, non per crescere, ma solo per limitare le ricadute. Il futuro probabilmente comporterà una transizione costante verso exchange regolamentati, con meno scambi anonimi sulla blockchain e un ruolo minore per i minatori.

Poiché siamo ben lontani dalla rivoluzione proclamata, la proposta di valore CORE di Bitcoin potrebbe dover essere rivalutata. Con ogni probabilità, le prospettive a lungo termine di Bitcoin dipenderanno dalle applicazioni che possono essere eseguite su di essa e da quanto bene tali applicazioni otterranno trazione e genereranno entrate. In questo, la risorsa CORE di Bitcoin potrebbe rivelarsi meno la Tecnologie originale basata sulla proof-of-work che la sua vasta comunità di fan e sviluppatori, nonché la penombra dell'attenzione mediatica che continua ad attrarre.

Solo pochi anni fa, il Bitcoin era salutato come il futuro del denaro. Ma i suoi molteplici limiti hanno eroso questa affermazione. Oggigiorno, una narrazione comune è che sia l'equivalente digitale dell'oro. Ma le persone continueranno a commerciare oro per millenni, mentre pochi oseranno fare una simile affermazione per Bitcoin. Invece, il pericolo è che la Criptovaluta si riveli l'equivalente digitale della SAND che scivola lentamente tra le dita.