A análise científica da infraestrutura Bitcoin e Ethereum mostra uma maior centralização das redes

De 2015 a 2017, um grupo de cientistas da Universidade de Cornell, a Israel Technion e a organização Iniciativa de Criptomoeda e Contratos (IC3) conduziram um estudo de longo prazo do estado da infraestrutura de redes de várias criptomoedas, incluindo Bitcoin e Ethereum. Eles estudaram os parâmetros operacionais de milhares de nós - e agora publicaram os primeiros resultados de seu trabalho . A principal conclusão foi que as redes não são tão descentralizadas quanto se poderia pensar. Não há dúvida de qualquer distribuição uniforme de recursos de computação, largura de banda e fala.

Em princípio, todos já sabiam que a existência de um verdadeiro sistema P2P só seria possível se cada minerador trabalhasse como um nó individual na rede. Mas, na realidade, agora os cálculos estão ocorrendo em piscinas que desempenham o papel de peculiar "supernó". Acontece que três a quatro nós controlam 50-60% dos cálculos da rede (quatro para Bitcoin, três para Ethereum).

Esta é uma estrutura puramente centralizada, onde o "poder" está concentrado nas mãos de vários jogadores, e não um sistema descentralizado, que foi concebido pelo fundador do Bitcoin Satoshi Nakamoto. Deve-se notar que esse fato óbvio não confirma de maneira alguma a tese ousada de Natalya Kasperskaya de que “Bitcoin é o desenvolvimento de serviços de inteligência americanos para financiar rapidamente a inteligência nos EUA, Inglaterra, Canadá em diferentes países” e o criador do bitcoin Satoshi Nakamoto é o pseudônimo de “um grupo de criptógrafos americanos "



A pesquisa científica simplesmente confirma o fato bem conhecido da concentração de cálculos em piscinas - pela primeira vez esse problema foi estudado tão minuciosamente pela metodologia científica.

Aqui estão alguns fatos mais interessantes que o estudo revelou.

Rede Bitcoin subutilizada

A largura de banda do nó Bitcoin é maior que o Ethereum e, no ano passado, o canal médio médio aumentou a largura de banda em 70%.



Isso significa que o tamanho máximo do bloco pode ser aumentado sem afetar o nível de descentralização. Ou seja, se todos ficaram satisfeitos com o nível de descentralização em 2016, com um aumento no tamanho do bloco em 70%, o mesmo nível permanecerá em 2017. Ao mesmo tempo, o número de transações processadas aumentará na mesma proporção.

Os opositores ao aumento do tamanho dos blocos dizem que isso aumentará a carga na CPU e o uso de espaço em disco. Mas os cientistas acreditam que esse argumento não retém a água, porque o custo desses recursos agora caiu para uma quantidade insignificante. Por exemplo, uma unidade de 1 terabyte em 2016 custa US $ 85 e agora US $ 70.

Os autores afirmam que os argumentos contra o aumento do tamanho dos blocos são de natureza puramente "política" e, do ponto de vista técnico, nada impede isso.

Rede Ethereum é melhor distribuída em todo o mundo que Bitcoin

Na rede Bitcoin, os nós são mais agrupados, geograficamente e pela latência da rede.


Histogramas de atrasos P2P em Bitcoin (a) e Etherium (b), bem como CDF de distâncias geográficas entre nós

A diferença não é tão grande e significativa, é apenas um fato curioso. Os pesquisadores também prestam atenção ao fato de que a rede Etherium possui mais nós que o Bitcoin.

A razão pela qual eles acreditam é que um número maior de nós do Bitcoin está localizado nos data centers (56%) do que o Etherium (28%). Os pesquisadores observam que mover nós para os data centers é um sintoma perigoso. Uma das hipóteses é o disfarce do número real de nós e a preparação para o ataque de Sibyl influenciar a opinião pública. O ataque consiste no fato de uma vítima em uma rede ponto a ponto se conectar apenas a nós controlados por um invasor, com conseqüências óbvias.

Ethereum desperdiça recursos de computação

A rede Etherium gasta mais hashes em blocos perdidos (tios) do que Bitcoin (aqui esses blocos são chamados de órfãos).

Isso significa que o Ethereum poderia se beneficiar muito de esquemas de retransmissão como o Falcon e o FIBER , que são usados ​​no Bitcoin. Isso reduzirá a porcentagem de blocos perdidos.

Ethereum favorece mineradores fracos

Em um sistema idealmente justo, os mineradores terão menos motivos para reunir, porque o sistema não dará preferência aos grandes mineradores em detrimento dos pequenos.

Os pesquisadores determinaram o nível de "honestidade" para os mineradores de pequeno e grande porte como o quociente de dividir os blocos que o mineiro cedeu na cadeia em blocos perdidos.

O nível geral de "honestidade" em ambos os sistemas é comparável, mas no sistema Bitcoin há uma variedade muito mais forte de honestidade para pequenos nós. Ou seja, aqui o trabalho de pequenos nós é muito mais imprevisível do que no Ethereum. Obviamente, isso se deve à maior frequência de bloqueio no Ethereum.


Índice mineiro. Distribuição de “honestidade” nos sistemas Bitcoin e Ethereum

O artigo científico foi publicado em 11 de janeiro de 2018 no site de pré-impressão arXiv.org (arXiv: 1801.03998v1).