Analisis ilmiah tentang infrastruktur Bitcoin dan Ethereum menunjukkan sentralisasi jaringan yang lebih besar

Dari 2015 hingga 2017, sekelompok ilmuwan dari Cornell University, the Israel Technion dan Cryptocurrency and Contracts Initiative (IC3) organisasi melakukan studi jangka panjang tentang keadaan infrastruktur jaringan berbagai cryptocurrency, termasuk Bitcoin dan Ethereum. Mereka mempelajari parameter operasi ribuan node - dan sekarang menerbitkan hasil pertama dari pekerjaan mereka . Kesimpulan utama adalah bahwa jaringan sama sekali tidak terdesentralisasi seperti yang mungkin dipikirkan orang. Tidak ada pertanyaan tentang distribusi sumber daya komputasi dan bandwidth serta ucapan yang seragam.

Pada prinsipnya, semua orang sudah tahu bahwa keberadaan sistem P2P sejati hanya akan mungkin jika setiap penambang bekerja sebagai node individu dalam jaringan. Namun pada kenyataannya, sekarang perhitungan sedang berlangsung di kolam yang memainkan peran "supernode" yang aneh. Ternyata tiga hingga empat node mengontrol 50-60% dari perhitungan jaringan (empat untuk Bitcoin, tiga untuk Ethereum).

Ini adalah struktur yang murni tersentralisasi, di mana "kekuasaan" terkonsentrasi di tangan beberapa pemain, dan bukan sistem yang didesentralisasi, yang disusun oleh pendiri Bitcoin Satoshi Nakamoto. Perlu dicatat bahwa fakta yang jelas ini sama sekali tidak mengkonfirmasi tesis Natalya Kasperskaya yang berani bahwa "Bitcoin adalah pengembangan layanan intelijen Amerika untuk dengan cepat membiayai intelijen di AS, Inggris, Kanada di berbagai negara," dan pencipta bitcoin Satoshi Nakamoto adalah nama samaran "sekelompok kriptografi Amerika ".



Penelitian ilmiah hanya mengkonfirmasi fakta yang terkenal tentang konsentrasi perhitungan dalam kumpulan - untuk pertama kalinya masalah ini dipelajari secara menyeluruh oleh metodologi ilmiah.

Berikut adalah beberapa fakta menarik yang diungkapkan oleh penelitian ini.

Jaringan Bitcoin kurang dimanfaatkan

Bandwidth node Bitcoin lebih besar dari Ethereum, dan selama setahun terakhir, rata-rata saluran median telah meningkatkan bandwidth sebesar 70%.



Ini berarti bahwa ukuran blok maksimum dapat ditingkatkan tanpa mempengaruhi tingkat desentralisasi. Artinya, jika semua orang puas dengan tingkat desentralisasi pada 2016, maka dengan peningkatan ukuran blok sebesar 70%, tingkat yang sama akan tetap pada 2017. Pada saat yang sama, jumlah transaksi yang diproses akan meningkat dalam proporsi yang sama.

Penentang peningkatan ukuran blok mengatakan ini akan meningkatkan beban pada CPU dan penggunaan ruang disk. Tetapi para ilmuwan percaya bahwa argumen ini tidak tahan air, karena biaya sumber daya ini sekarang telah turun ke jumlah yang tidak signifikan. Misalnya, drive 1 terabyte pada 2016 berharga $ 85, dan sekarang $ 70.

Para penulis mengatakan bahwa argumen yang menentang peningkatan ukuran balok adalah murni “politis”, dan dari sudut pandang teknis, tidak ada yang mencegah hal ini.

Jaringan Ethereum lebih baik didistribusikan di seluruh dunia daripada Bitcoin

Di jaringan Bitcoin, node lebih berkerumun, baik secara geografis maupun latensi jaringan.


Histogram keterlambatan P2P dalam Bitcoin (a) dan Etherium (b), serta CDF jarak geografis antara node

Perbedaannya tidak begitu besar dan signifikan, hanya fakta penasaran. Para peneliti juga memperhatikan fakta bahwa jaringan Etherium memiliki lebih banyak node daripada Bitcoin.

Alasan mereka percaya adalah bahwa sejumlah besar node Bitcoin terletak di pusat data (56%) daripada Etherium (28%). Para peneliti mencatat bahwa memindahkan node ke pusat data adalah gejala yang berbahaya. Salah satu hipotesis adalah penyamaran jumlah node aktual dan persiapan serangan Sibyl untuk mempengaruhi opini publik. Serangan itu terdiri dari fakta bahwa korban dalam jaringan peer-to-peer hanya terhubung ke node yang dikendalikan oleh penyerang, dengan konsekuensi yang jelas.

Ethereum memboroskan sumber daya komputasi

Jaringan Etherium menghabiskan lebih banyak hash pada blok yang hilang (paman) daripada Bitcoin (di sini blok tersebut disebut yatim).

Ini berarti bahwa Ethereum bisa mendapatkan banyak manfaat dari skema relay seperti Falcon dan FIBER , yang digunakan dalam Bitcoin. Ini akan mengurangi persentase blok yang hilang.

Ethereum menyukai penambang yang lemah

Dalam sistem yang idealnya adil, penambang akan memiliki alasan yang lebih sedikit untuk dikumpulkan, karena sistem tidak akan memberikan preferensi kepada penambang besar daripada yang kecil.

Para peneliti menentukan tingkat "kejujuran" untuk penambang besar dan kecil sebagai hasil membagi blok yang diberikan penambang ke dalam rantai menjadi blok yang hilang.

Tingkat umum "kejujuran" di kedua sistem sebanding, tetapi dalam sistem Bitcoin ada variasi kejujuran yang jauh lebih kuat untuk simpul kecil. Artinya, di sini karya node kecil jauh lebih tidak terduga daripada di Ethereum. Jelas, ini karena frekuensi blok yang lebih tinggi di Ethereum.


Indeks penambang. Distribusi "kejujuran" dalam sistem Bitcoin dan Ethereum

Artikel ilmiah ini diterbitkan pada 11 Januari 2018 di situs pracetak arXiv.org (arXiv: 1801.03998v1).