Energiezuinige munt gaat Bitcoin vervangen

Share Button

Bitcoin en alle andere crypto’s hebben alle een vervelend nadeel. Transacties verbruiken heel veel energie en verlopen ook erg traag, vaak uren. Is het mogelijk om een decentraal betaalsysteem zonder hoog energieverbruik te ontwikkelen? Enkele onderzoekers denken nu een alternatief te hebben gevonden.

Cryptovaluta zoals Bitcoin zijn gebaseerd op een blockchain: een soort database die verspreid is over meerdere knooppunten en in theorie niet corrumpeerbaar is. Wijzigingen in de blockchain, bijvoorbeeld door een bitcointransactie, vereisen zeer complexe berekeningen. Dit verzekert de data-integriteit. Bitcoins “mijnen” en het verwerken van bitcointransacties vereist hiermee energie. Veel energie, op dit moment (2019) ongeveer het jaarlijkse energieverbruik van een land als Oostenrijk. Energie in de vorm van elektriciteit, die doorgaans wordt opgewekt in kolencentrales of andere vormen van fossiele energieopwekking. En dus leidt tot een hoge CO2-uitstoot. Een nieuw energie-alternatief voor Bitcoin en andere blockchain-gebaseerde cryptocurrencies dat net zoveel beveiliging belooft, maar veel hogere snelheden is nu in ontwikkeling.

De essentie van het Bitcoin protocol ligt in het voorkomen van dubbele uitgaven. Deze mogelijke tekortkoming in elk digitaal geldschema zou het mogelijk maken dat een digitaal token meer dan eens wordt uitgegeven.

Bitcoins zijn de crypto-equivalent van deze enorme munten van het eiland Yap: absoluut onhandelbaar en onbruikbaar om mee te betalen. Gaat een nieuwe energiezuinige cryptomunt er met de buit van door? Bron: Wikipedia

Bitcoin is de crypto-equivalent van deze rai, enorme stenen munten van het eiland Yap: zeer moeilijk te produceren, absoluut onhandelbaar en onbruikbaar om mee te betalen. Gaat een nieuwe energiezuinige cryptomunt er met de buit van door? Bron: Wikipedia

Om dit probleem op te lossen, verzendt Bitcoin berichten naar het hele netwerk om iedereen elke transactie te laten bevestigen. Dit allemaal om te voorkomen dat kwaadwillende zogenaamde “Byzantijnse” spelers vals spelen. Bitcoin bereikt een dergelijke consensus door een blockchain te implementeren, een veilig grootboek van alle transacties in het systeem dat wordt beheerd door de gemeenschap van gebruikers in plaats van een tussenpersoon zoals een bank.

Om blockchains consensus te laten bereiken over de geldigheid van alle transacties, moeten gebruikers complexe, energie-intensieve “proof of work” -taken uitvoeren. De vele andere cryptocurrencies die zijn ontwikkeld na de opkomst van Bitcoin zijn over het algemeen ook allemaal gebaseerd op blockchains. Geen wonder, dat cryptominers zich massaal vestigen op plaatsen waar de elektriciteit goedkoop is.

Hoofdonderzoeker Rachid Guerraoui, een bekende Marokkaanse computerwetenschapper aan de Federale Polytechnische School van Lausanne in Zwitserland, en zijn collega’s beweren dat Bitcoin en andere cryptocurrencies op basis van blockchains met een kanon op een mug schieten. Ze suggereren dat zware berekeningen niet nodig zijn om dubbele uitgaven te voorkomen. In plaats daarvan kunnen veel eenvoudiger, snellere en daardoor minder energie-intensieve algoritmen volstaan.

Rachid Guerraoui, opmerkelijk computerwetenschapper.

De nieuwste algoritmen die de wetenschappers hebben uitgevonden, berichten over elke transactie op een manier die te vergelijken is met roddelen: een gebruiker vertelt een kleine groep over de transactie, en zij blijven anderen hierover informeren, enzovoort, op een exponentiële manier. Als het gaat om miljarden gebruikers, duurt het slechts enkele tientallen communicatierondes voordat een bericht een ander lid van het systeem bereikt, zeggen de onderzoekers.

In plaats van voor elke transactie consensus te zoeken bij elke deelnemer in het systeem, controleren de algoritmen of een willekeurige steekproef van gebruikers berichten heeft ontvangen over elke transactie. Als deze steekproef voldoende groot is, is de kans dat kwaadwillende aanvallers het systeem voor de gek kunnen houden door het te laten denken dat er een andere transactie heeft plaatsgevonden, zo laag dat dergelijke hacks niet plaatsvinden binnen de leeftijd van het universum, stellen de onderzoekers.

De onderzoekers zeggen dat hun consensusloze algoritmen niet alleen veilig zijn, maar ook verwaarloosbare hoeveelheden elektriciteit verbruiken, waarbij transacties elk ongeveer evenveel energie vergen als het uitwisselen van e-mails.

“Het is absoluut minder energie-intensief dan Bitcoin”, zegt Guerraoui. De wetenschappers hebben hun laatste bevindingen gedetailleerd beschreven in een studie die op 16 oktober werd gepresenteerd op het International Symposium on Distributed Computing in Boedapest. De studie heeft de Best Paper Award van die bijeenkomst al gewonnen.

De consensusloze algoritmen genereren ook slechts een paar gram kooldioxide per transactie, vergeleken met een geschatte 300 kilogram per Bitcoin-transactie. Om een indruk te geven: dat is de hoeveelheid CO2 die vrijkomt per passagier met een vliegticket van de Lage Landen naar Barcelona. Hoewel het oorspronkelijke Bitcoin-protocol tot een uur nodig heeft om te bevestigen dat een transactie correct is verlopen, kunnen de prototype-algoritmen van het Zwitserse team dit in minder dan een seconde doen.

De algoritmen kunnen niet alleen worden toegepast op valuta, maar kunnen ook helpen bij het veilig overdragen van eigendom van andere soorten activa, zoals grond, zegt Guerraoui. De onderzoekers onderzoeken momenteel hoeveel hun algoritmen kunnen bereiken met betrekking tot andere soorten transacties waartoe blockchains in staat zijn, zoals het implementeren van ‘slimme contracten’. Dit zijn convenanten waarbij deelnemers overeenkomen een taak uit te voeren op basis van een reeks voorwaarden.

De wetenschappers zijn nu gericht op het uitwerken van hun strategie voorbij de prototypefase. “We hebben nu een forse subsidie van de EU ontvangen, om dit op grote schaal uit te kunnen rollen”, zegt Guerraoui. “We willen het open source maken zodat iedereen het kan downloaden en gebruiken, [zodat ieder zelf kan zien] dat het robuust is.” Minen kan weliswaar niet meer, maar in ruil daarvoor wordt het betaalverkeer spotgoedkoop en worden banken overbodig.

Bronnen
Scalable Byzantine Reliable Broadcast (paper) (2019)
Rachid Guerraoui et al., Scalable Byzantine Reliable Broadcast (Extended Version), 2019 (arXiv)

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger