Читая новости о криптовалютах, постоянно встречаю хвалебные оды биткоину. Статьи попадаются разные, либо это просто очередная статья на ровном месте о величии биткоина со сглаживанием его минусов, либо это статьи на тему о том какие проблемы у других криптовалют - конкурентов биткоина, при этом часто намекая на превосходство биткоина.
В этой статье я расскажу почему биткоин имеет принципиальные проблемы, которые не собираются решать ни разработчики, ни сообщество, а также покажу как эти проблемы решает главный конкурент Биткоина - Эфириум.
Данная статья подразумевает знания читателя того, что такое криптовалюты и блокчейн.
Также статья является чисто информационной и не призывает и не рекомендует никого никуда вкладывать деньги.
Главные проблемы биткоина:
- Проблемы масштабирования
- Высокие комиссии (как следствие проблем масштабирования и высоких электрозатрат на майнинг блоков)
- Волатильность
- Высокие затраты электроэнергии на майнинг блоков и в следствие этого вред экологии и негативная реакция людей на это.
Проблемы масштабирования и высоких комиссий
У биткоина как и других криптовалют есть проблема масштабирования, которая подразумевает ограничение количества транзакций в секунду, проводящихся на блокчейне, из-за ограничения размера блока. Данное ограничение сделано разработчиками специально для обеспечения безопасности криптовалюты от переполнения дисков полных узлов, которые хранят весь блокчейн (базу транзакций). Если сильно увеличить или даже снять ограничение на размер блока, то в какой-то момент поддерживать полные узлы (базу данных всех транзакций) энтузиастами и пользователями будет просто невозможно, как по причине переполнения диска, так и по причине не желания ждать полной синхронизации с другими полными узлами или вообще невозможности синхронизировать полный узел из-за постоянного отставания от остальной части сети. Также сильное увеличение размера блока приведет к централизации майнинга в связи с тем, что большие блоки дольше обрабатываются и проверяются узлами, что приведет к медленному их распространению по сети, что создаёт конкурентные преимущества тех у кого более мощное оборудование, быстрая сеть, а также выгодное географическое расположение, также это сильно влияет на скорость синхронизации полных узлов, а значит и на их количестве. Всё это может привести к сильному снижению безопасности и децентрализации сети и как следствие к утрате доверия пользователей к ней.
На данный момент на практике ограничение размера блока биткоина даёт 344 тыс транзакций в день или менее 4-х транзакций в секунду.
Для решения проблемы масштабирования разработчики представили платежную сеть второго уровня Lightning Network (LN). Данная сеть построена поверх сети биткоина и основана на двусторонних платёжных каналах, через которые проходят транзакции пользователей, при этом средства, передаваемые пользователями по этой сети, одновременно блокируются в адресе с мультиподписью в основной сети биткоина для исключения двойных трат. Секретные ключи от адреса с мультиподписью, на котором лежат средства для пополнения двусторонних платёжных каналов LN, позволяют пользователям контролировать средства заблокированные в адресе без доверия друг к другу.
Для проведения транзакции в основной сети биткоина с такого адреса требуется либо выполнение определенного условия (например истечения определенного времени), либо подпись сформированной транзакции заранее определенным количеством секретных ключей пользователей, создавших такой адрес. Преимуществом данной сети является возможность проводить мгновенные транзакции между пользователями вне основной сети биткоина (результат множества взаиморасчётов между пользователями каналов записывается в сеть биткоина в виде окончательной транзакции), а также резкое снижение ограничения на количество транзакций в секунду, проводящихся в сети. На каждом этапе взаимных транзакций в сети LN, пользователь может отправить специальную транзакцию в основную сеть и доказать, что имеет право получить определенный результат взаиморасчётов в сети LN. Для обеспечения окончательных взаиморасчётов (после череды взаимных транзакций вне основной сети) просто производится публикация специальной транзакции, которая "говорит" основной сети биткоина, что результат взаиморасчётов такой-то и "переведи" на такой-то адрес столько-то биткоинов (btc).
Безопасность сделок от обмана и закрытия канала со стороны одного из пользователей созданных платёжных каналов путём публикации в основную сеть не окончательной, а промежуточной транзакции (дабы просто отменить результаты последних сделок в сети LN и обмануть другого пользователя) обеспечивается за счёт того, что средства находящиеся в адресе нельзя отправить определённое количество времени и другой пользователь, которого пытаются обмануть, за это не малое время может и имеет право опубликовать свою транзакцию раньше и закрыть канал без потери своих биткоинов.
На первый взгляд можно подумать, что проблема масштабирования биткоина решена, а комиссии будут сильно меньше при использовании такого варианта проведения транзакций, но на самом деле есть непреодолимые проблемы в виде высоких комиссий основной сети биткоина и низкой ее пропускной способности.
Дело в том, что для создания платёжного канала в LN требуется отправить открывающую канал транзакцию в сети биткоина, которая стоит не малой комиссии (об этом ниже), а таких транзакций нужно две, это открывающая и закрывающая канал. Закрывающая нужна для ликвидации канала с последующим взаиморасчётом в основной сети биткоина. Отсюда видно, что для работы LN нужно оплатить 2 транзакции в основной сети биткоина, а значит совокупная сумма проведенных вами транзакций должна превышать эту комиссию и не просто превышать, а так, чтобы вы платили например не более 1% комиссии от ваших трат в сети LN.
Теперь давайте посчитаем какая реальная себестоимость транзакции в биткоине на данный момент. Исходя из моей прошлой статьи, где рассчитаны затраты на атаку 51% для биткоина и эфириума, можно увидеть, что затраты всей сети на майнинг блоков в биткоине стоит ~2,8 млрд $ (2.763 млрд $ по расчёту) в год. Данные затраты включают в себя затраты только на покупку оборудования, которое устаревает примерно за год, судя по комментариям майнеров в интернете, а значит эти затраты ежегодные. Затраты электроэнергии сети биткоина на данный момент судя по данным digiconomist.net составляют 75 терават*ч, а при цене 5 центов за киловат*ч затраты на электроэнергию составят 3,75 млрд $ в год.
Из этих данных посчитаем себестоимость одной транзакции в биткоине:
- Число транзакций в день по данным coinmetrics.io составляет примерно 344 тыс в день, за год получим 125 560 000 транзакций.
- 2,8 млрд $ + 3,75 млрд $ = 6.55 млрд $ затрат в год на безопасность сети
- 6.55 млрд $ / 125 560 000 = 52 $ себестоимости одной транзакции.
- Для сравнения для сети эфириума при 794 тыс транзакций в день (289 810 000 в год), и годовых затратах на оборудование для майнинга 968 млн $ и 143 млн $ (2,86 гигават*ч за год) на электроэнергию за год получим ~4 $ себестоимости одной транзакции, что почти в 13 раз меньше.
При том, что награда за блок в сети биткоина уменьшается в 2 раза каждые 4 года (ближайшее уполовинивание награды произойдет в мае 2020 года), то всю себестоимость транзакции не позже, чем через несколько лет придётся платить пользователям в виде комиссии или затраты на безопасность сети придётся снизить. А как было сказано выше таких транзакций для обеспечения работы сети LN придётся провести 2 штуки, а значит затраты в виде комиссии составят 104 $. Отсюда следует, что чтобы эта комиссия с использованием сети LN составила не более 1% от суммы транзакций, то эта совокупная сумма транзакций в сети LN должна быть не менее 104 $ / 0.01 = 10400 $. И эта сумма не включает дополнительные комиссии в самой сети LN и расходы на прибыль майнерам, которые работают не бесплатно, а также обслуживают и настраивают оборудование для майнинга. Такие суммы смогут проводить только очень богатые люди или организации.
А ведь до сих пор хэшрейт биткоина со временем только рос, а значит и затраты на майнинг будут возрастать при условии дальнейшего роста курса биткоина.
Но затраты на майнинг блоков не единственное и даже возможно не самая главная причина увеличения комиссии в краткосрочной и долгосрочной перспективе. При заполнении блоков до упора начнётся конкуренция за место в блоке, что приведёт к росту комиссии (закон спроса и предложения), которая выступает в качестве фильтра менее ценных для пользователей транзакций в сети и спама. Бóльшую комиссию платить будут те, кому важнее провести транзакцию быстрее или гарантировать её прохождение за определенное время. И такое уже случалось ранее (22.12.2017 г), когда блоки были заполнены до предела и медианные комиссии достигали 34 $, а среднеарифметическая 55 $, что означает, что кто-то заплатил гораздо больше этих средних величин. С тех пор количество транзакций в сети снизилось со снижением хайпа криптовалют, а пропускная способность немного выросла с внедрением в протокол биткоина segwit транзакций и LN.
Но при нынешнем ограничении размера блока в будущем блоки будут заполнены постоянно и для проведения транзакции придётся платить даже не десятки долларов, а может быть сотни долларов, а учитывая миллиардные суммы, проводящиеся через биткоин ежедневно, комиссия и в 1000$ относительно суммы транзакции в миллионы и миллиарды долларов для богатых пользователей будет небольшой и всё ещё меньше, чем в межбанковских и международных переводах, так как составит всего 0.1% или гораздо меньше. И резкое повышение комиссий неизбежно из-за дальнейших уполовиниваний награды майнерам за счёт эмиссии криптовалюты каждые 4 года, а также из-за уменьшения ценового дотирования награды, когда долларовая награда майнеров растёт за счёт увеличения цены биткоина, постепенно ценовой рост остановится. Все дешёвые транзакции превратятся в спам и будут отфильтрованы высокой комиссией.
Второй момент заключается в том, что сильное ограничение на число транзакций в еденицу времени также сильно ограничивает число людей, которые могут присоединиться к сети второго уровня LN, так как за год в основной сети биткоина можно будет открыть только 125 560 000 открывающих канал транзакций (ну или сравнимого уровня величины, если блок немного увеличат), а значит, чтобы вовлечь (в частое использование сети) 1 миллиард людей потребуется 7 лет, но на самом деле многократно больше, ведь обычные транзакции итак занимают большую часть блока, а для безопасной работы в сети LN нужно всегда быть готовым оплатить дорогую, закрывающую транзакцию, то есть при равновесии открывающих и закрывающих транзакций (а это наступит при активном использовании LN), половина транзакций будет закрывающими каналы, а значит будет занимать в блоке половину свободного места. При нынешней заполненности блока вовлечь даже 100 млн новых пользователей в осуществление частых транзакций будет очень долгим делом и займет много лет.
Всё это говорит о том, что сеть биткоина не масштабируется и либо выродится в платёжную сеть для очень богатых людей и крупных организаций, либо просто потеряет популярность и пользователей из-за того, что не сможет обеспечить пропускную способность на уровне централизованных платежных систем Visa, Mastercard, PayPal, которые используются для ежедневных покупок в офлайн и онлайн магазинах и обеспечивают тысячи транзакций в секунду. Также возможно, что биткоин сможет стать новой резервной валютой или цифровым золотом как многие говорят, но в любом случае всё говорит в пользу того, что платёжная сеть биткоина станет недоступной обычным людям, для которых она создавалась.
Но скорее всего биткоин просто останется сетью для малого числа фанатов (их называют биткоин-максималисты), проиграв масштабируемым конкурентам, так как главный показатель успеха всё-таки это реальное использование сети, что показывает её ценность для людей, конечно же при обеспечении высокой безопасности и достаточной децентрализации сети.
Создатель биткоина - Сатоши Накамото создавал его как систему цифровой пиринговой наличности (характеристика из вайтпейпера биткоина) для решения конкретных проблем простых людей, как защиту от избыточной эмиссии денег центральными банками, для обеспечения сохранности денег от крахов банков и перекачки эмитированных денег таким банкам для их спасения от экономических кризисов, для независимого распоряжения своими деньгами без страха того, что банки заблокируют переводы или снятие денег со счетов например под предлогом того, что вы якобы проводите сомнительные транзакции или не можете объяснить происхождение средств.
Изначально биткоин созавался не для замены золоту, а для замены фиатных денег, регулируемых централизовано банками.
Сатоши Накамото даже говорил:
В январе 2010 года Сатоши Накамото заявил, что к 2030 году биткоин будет иметь либо большой объем транзакций, либо не иметь его вообще.
По той же ссылке некоторые с ним не согласны.
Как данную проблему собирается решать главный конкурент биткоина - Эфириум?
В эфириуме есть несколько способов масштабирования, которые постепенно реализуются разработчиками, но главные из них это:
- Plasma это создание боковых цепей на основе смарт-контракта в основной сети. По сути имеет похожие с LN проблемы, связанные с массовым выходом из боковой цепи в основную сеть и осуществлением транзакций в ограниченных блоках.
- Шардинг - это разбиение основной цепи блокчейна на главную и меньшие по размеру, узел каждого шарда хранит и обрабатывает блоки и транзакции только этого шарда, что снижает нагрузку на узлы и снижает требования к дисковому пространству. У данного подхода также есть минусы, но главный плюс это резкое увеличение количества транзакций в секунду пропорционально числу шардов. В ближайшей реализации шардинга в Эфириуме будет 64 шарда, т.е. его пропускная способность только за счёт шардинга вырастет в 64 раза, далее это число шардов будет увеличено до 1024. По сути шардинг и является решением проблемы масштабирования. Снижение децентрализации от такой схемы решается переходом на PoS и увеличением числа валидаторов (аналог майнеров, но без майнинга), а также случайным назначением валидаторов на шард путём использования алгоритма с генератором случайных чисел.
Волатильность
Еще одной нерешаемой проблемой биткоина является волатильность цены BTC. Для возможности использования биткоина как денег необходима стабильность курса, если цена будет постоянно меняться даже на несколько процентов (а временами это может быть десятки процентов) в день, то люди предпочтут использовать другие более стабильные виды денег, на данный момент это фиатные деньги, курс которых хоть и определяется игроками на бирже, но регулируется центробанком страны путём контроля эмиссии денег различными способами (например через процентные ставки, кстати читайте как ЦБ создаёт деньги) или путём покупки и продажи валюты на той же валютной бирже.
Многие считают, что со временем волатильность биткоина снизится до приемлемых значений из-за роста капитализации и торгуемых объёмов на биржах, возможно это так, тут сложно сказать. Но до тех пор волатильность биткоина временами достигает десятков процентов, падение и рост курса могут быть огромными и без специальных регуляторных механизмов стабильность курса на уровне фиатных денег нельзя обеспечить. Как следствие высокой волатильности продавцам придётся закладывать эту волатильность в цены, а покупателям быть готовыми к тому, что цены на товары в биткоинах могут резко вырасти из-за резкого падения курса, а в случае роста курса люди могут просто ждать дальнейшего роста вместо осуществления покупок в надежде заработать больше. Все это сильно ухудшает криптовалюту биткоин в качестве денег и при наличии альтернатив люди выберут их.
Высокие затраты на майнинг и вред экологии
Следующей проблемой биткоина является высокие электрозатраты на майнинг блоков и как следствие этого экологический вред окружающей среде и расходование исчерпаемых ресурсов.
Как следует из данных digiconomist.net, то потребление биткоина составляет 75 терават*час, что сравнимо с потреблением электричества целыми государствами, такими как: Австрия, Венесуэла, Чили, Филиппины, Финляндия, Бельгия.
Сеть биткоина потребляет количество электроэнергии сравнимое с потреблением государств.
А расходы на одну транзакцию биткоина эквивалентны 22 дням потребления электричества одного домохозяйства (одна семья) США и создаёт углеродного след сравнимый с 772 068 транзакций VISA или 51 471 часов просмотра Youtube.
Также в процессе работы создаются отходы от устаревшего оборудования для майнинга.
Некоторые скажут, что затраты биткоина на деле не бесполезны и нужны для обеспечения безопасности сети, а если сравнивать с расходами электроэнергии банков, то даже экономит энергию. Но здесь есть принципиальное различие криптовалюты биткоин и банков. Биткоин это платёжная сеть и деньги, а банки занимаются не только хранением и переводами денег, но также кредитованием населения и бизнеса, размещением вкладов, также банки работают с населением и упрощают доступ к счетам для людей, которые наверняка никогда сами не смогут освоить криптовплюты. Например люди старшего возраста на практике уже практически необучаемы новым технологиям, а обеспечение сохранности денег в криптовалюте от хакеров и мошенников дело достаточно трудное и даже умные люди теряли деньги в криптовалюте по разным причинам, так как обеспечение сохранности средств в криптовалюте дело трудное и взломать или обмануть можно каждого, это вопрос лишь затрат со стороны злоумышленников.
Также говорят, что безопасности мало не бывает, а биткоин обеспечивает наибольшую безопасность, но как я показал в предыдущей статье это не так и безопасность должна быть соразмерна величине угроз, иначе это просто растрата ресурсов, что создаёт неустойчивую и не рациональную экономику безопасности, тот же эфириум обеспечивает высокий уровень безопасности за гораздо меньшую плату. Для сравнения тут можно привести пример затрат на оборону страны, большинство стран в год тратят на оборону 2-5% от ВВП, то есть никто и не думает тратить 20% или 50% всех денег страны на безопасность, так как это не требуется, это экономически не выгодно и не рационально, да и жизнь расставляет приоритеты так, что нельзя всё тратить только на безопасность, есть и другие важные для людей расходы, какие именно посмотрите в госбюджете любой страны. А биткоин тратит на безопасность, как было показано выше, 52 $ с одной транзакции, что превышает среднеарифметическую комиссию в 2,72 $ в ~19 раз, также годовые затраты на безопасность в 6,55 млрд $ в ~5 раз больше максимальной цены атаки биткоина (атака 51%) на данный момент ~1,4 млрд $. А главное оплата безопасности происходит за счёт роста цены биткоина, а не с комиссий за транзакции, что создаёт неустойчивую экономическую систему безопасности, т.е. в любой момент при обрушении цены биткоина оплачивать нынешний уровень безопасности сети будет некому.
Вред наносимый экологии может отвратить от биткоина людей, заботящихся об окружающей среде, а таких уже очень много. В мире давно идёт тренд на экологию, заботу о здоровье и будущих поколениях, экономное использование ресурсов, переработку отходов и снижение выбросов парниковых газов. Но даже использование возобновляемых источников энергии для майнинга биткоина как было написано выше не рационально из-за огромных их затрат и как следствие неполучение этой энергии другими видами деятельности общества. И в следствии наличия альтернативных криптовалют, решающих те же задачи, но при меньших тратах как денег, так и ресурсов (альтернативные источники энергии тоже требуют ресурсов для их строительства), люди предпочтут их вместо биткоина. На данный момент такую задачу по снижению затрат на работу блокчейна и её безопасность постепенно решает Эфириум путём перехода с алгоритма доказательства работы (PoW), на алгоритм доказательства ставок (PoS), что должно резко снизить расходы на работу и безопасность блокчейна и одновременно повысить степень её децентрализации за счёт увеличения числа людей вовлечённых в обеспечение этой безопасности (вместо майнеров блоков появятся валидаторы транзакций).
Искажённая информация о биткоине
К перечисленным выше проблемам можно добавить ещё одну проблему, которой является искажённая информация о биткоине, в которую верят большинство биткоин-максималистов.
- На сайте coinmarketcap.com капитализация биткоина на данный момент составляет 180 млрд долларов, но на деле выясняется, что эта величина получена как цена одного биткоина умноженная на количество монет в блокчейне биткоина и в данном случае полностью игнорируется, что до 4 млн btc из 18,2 млн btc потеряно навсегда и реальная капитализация на данный момент с учётом потерянных монет составляет 140 млрд долларов, а по данным coinmetrics.io вообще 100 млрд долларов. Потерянные монеты - это монеты, которые вообще никогда не перемещались за 5 лет и более, монеты Сатоши Накамото, которых 1 млн штук вообще не были использованы никогда. В итоге получаем преувеличенную, чем на самом деле капитализацию биткоина.
- Фальшивые торговые объёмы на биржах для криптовалют и в том числе для биткоина крайне сильно завышены. По данным аналитиков реальные торговые объемы на 95% являются фейковыми или другими словами просто нарисованы биржами для преувеличения собственной значимости и создания обманчивой активности для привлечения новых пользователей для торгов. Всё это говорит о том, что ценой биткоина (и других криптовалют) на самом деле легко манипулировать, так как реальные объёмы гораздо ниже тех миллиардов, что показывает coinmarketcap.
- Биткоин, эфириум и другие криптовалюты не так децентрализованы как об этом часто пишут. 56% полных узлов биткоина расположены в дата-центрах, впрочем у эфириума 60%.
- Многие говорят, что на данный момент в биткоине для пользователя низкие комиссии и быстрые надёжные переводы. По сравнению с банками непосредственный перевод в сети биткоина гораздо дешевле и быстрее конечно, но нужно учитывать, что для перевода денег в биткоинах их сначала нужно купить, а значит придётся оплатить дополнительные комиссии обменников и бирж, а затем после перевода средств тот кто получил биткоины должен снова менять их на фиатные деньги, так как государства разрешают покупать товары только за национальную валюту. Все покупки и продажи скорее всего будут происходить с использованием тех же банков, а вся эта цепочка из банков, обменников, бирж и блокчейна сильно увеличивает комиссии и время проведения перевода денег через биткоин по сравнению с банками, кроме разве что международных переводов и то при условии не использования в этой цепочке обмена на наличные деньги.
Напоследок давайте проведём сравнение биткоина и эфириума для более адекватной относительной оценки их ценности.
Сравнение характеристик биткоина и эфириума
Некоторые данные взяты из delphidigital.io, bitinfocharts.com, coinmetrics.io, coinmarketcap.com, etherscan.io, Сравнение затрат на атаку 51% биткоина и эфириума. И правильное понимание безопасности криптовалют.
Как видно из таблицы, Эфириум не во всём, но во многом превосходит Биткоин, а главное имеет чёткий план решения таких проблем как масштабирование (в основном за счёт шардинга), волатильность (с использованием стабильной монеты DAI), высокие комиссии (комиссии гораздо ниже даже сейчас), вред экологии (за счёт алгоритма PoS и масштабирования), а также имеет гораздо больше вариантов использования.
Спасибо за внимание🖐, ставьте лайки, делитесь статьёй, читайте другие статьи на канале.
