Bitcoin y la inestabilidad de la tasa de hash

Bitcoin y la inestabilidad de la tasa de hash

7 octubre, 2019 1 Por Jose Felip Daras

Frente a un posible escenario de una caída desproporcionada del valor de Bitcoin (o de otra criptomoneda), podría darse el caso de una fuga de hash masiva. Esto conduciría a tiempos de confirmación impredecibles y largos períodos con bloques muy lentos.

Aunque Bitcoin tuvo en cuenta cómo controlar su potencia de crecimiento mediante el DAA (Difficulty Adjustment Algorythm) desde su creación, calculado cada 2016 bloques (unas dos semanas aproximadamente, siendo de media los bloques minados cada diez minutos), éste resulta eficiente si crece, pero ineficiente si baja bruscamente durante un largo periodo de tiempo.

Fuga de hash

Ya vivimos una gran fuga de poder de hash el 1 de agosto de 2017 (fork BTC/BCH). En ella, durante una semana hubo un movimiento de poder de hash de ida y vuelta a medida que los mineros perseguían ganancias aprovechando que dos criptomonedas con el mismo algoritmo de minado SHA256 (Bitcoin y Bitcoin Cash) ofrecían diferente valor durante cortos espacios de tiempo, lo cual determinaba cuán rentable resultaba su extracción.

Durante esa semana, Bitcoin Cash consiguió sobrevivir gracias a la implementación en su protocolo del «ajuste de dificultad de emergencia» (EDA). Esto le permitía ajustarse más rápidamente, al ser una moneda minoritaria, ya que la cadena de Bitcoin Cash heredó el nivel de dificultad de Bitcoin, pero no el poder de hash de los mineros.

Actualmente, tanto Bitcoin Cash como sus forks (Bitcoin SV), mantienen esta variación de protocolo. Éste sólo se activa cuando se cumplen condiciones especiales de «emergencia», mientras que Bitcoin (BTC) no contiene ninguna contramedida frente a un posible escenario de pérdida de poder de hash. Este código EDA no tiene tiempo de espera o período de enfriamiento y siempre está esperando que se lo ponga en acción.

Como funciona el EDA

Para determinar si se debe poner en práctica el EDA, se evalúa cuánto tiempo se tardó en extraer los últimos seis bloques. Si llevó más de doce horas, el EDA disminuirá la dificultad en un 20%. La clave aquí es que esta verificación se ejecuta después de que se extrae cada bloque.

Si el siguiente bloque, que se encuentra bajo esta dificultad reducida, todavía da como resultado que los últimos seis bloques tarden más de doce horas, la dificultad se reduce en un 20% adicional. El efecto acumulativo de esto es que, después de un período de bloques muy largos, se puede producir una caída muy significativa con relativa rapidez.

Un punto clave para comprender el efecto que tiene el EDA es que sólo funciona para disminuir la dificultad: en los períodos normales de recálculo incremental de la dificultad de 2016 bloques, son los únicos desencadenantes para un aumento de la dificultad (DAA).

Ataque de salto de monedas

La probabilidad de que esto se convierta en un evento cíclico es alta. Se le conoce como un «ataque de salto de monedas». Los mineros se ven obligados a seguir las ganancias y es probable que la dificultad de la blockchain afectada oscile de «baja y sobrexplotada» a «alta y subminada», ya que las reglas del EDA tienden a fines de lucro.

Pero no todo es tan fácil y tan sencillo. La aplicación del EDA de manera continua puede generar tiempos de bloque tremendamente erráticos. Cuando la blockchain pasa a la fase lenta del ciclo (dificultad difícil, pocos mineros) no proporcionará a los usuarios tiempos de confirmación de transacción aceptables. Cuando pasa a la fase rápida (baja dificultad, muchos mineros), los usuarios no pueden estar seguros de que una transacción confirmada se extraerá en el siguiente bloque. El motivo es que llegan tan rápido que aumenta el riesgo de reorganización.

Influencia en los mercados de la fuga de hash

Una ganancia extrema o una pérdida considerable en el poder de hash puede desencadenar pumps & dumps programados en los mercados financieros u otros «cisnes negros», creando problemas como:

  • Inflación: Una consecuencia del EDA es que, si los mineros siguen jugando a mover su potencia de hash entre blockchains de esta manera, se inundaría el mercado con monedas a una tasa mucho mayor de lo previsto. Esto tiene el potencial de conducir a una fuerte presión a la baja sobre el valor de la moneda.
  • Equilibrio a través del precio: Si la diferencia de precio entre las monedas de las dos cadenas se redujera en algún grado, es posible que se requieran menos escalones en la escala de dificultad del EDA para que la minería fuese rentable. (Manipulación del valor de mercado independientemente de la tasa de hash).
  • Equilibrio a través de un hardfork para cambiar el EDA: Namecoin experimentó exactamente el mismo problema que hemos descrito anteriormente, en 2011. Dos cadenas con el mismo algoritmo de minería de «prueba de trabajo» compitieron por el poder de hash, lo que resultó en un «ataque de salto de monedas». La solución del desarrollador de Namecoin fue realizar un hardfork e introducir algo llamado minería fusionada, que resolvió el problema. Puede ser una solución técnica viable si la situación no se resuelve por otros medios.

Otros problemas

Además, se podrían producir también los siguientes problemas:

  • Estancamiento: Éste podría ser el resultado si los cambios se vuelven más exagerados. Una de las cadenas pierde tanto poder de hash que queda inutilizable. El valor de sus monedas caería sin que se produjeran suficientes bloques para convertirlo en una moneda viable, reduciendo aún más la probabilidad de que los mineros lo busquen con fines de lucro.
  • Ataque de 51% indirecto: Dejar una blockchain con un poder de hash inferior a un 49% podría provocar de manera indirecta un control total de aquellos mineros que quedasen activos en la cadena de bloques.

Así pues, en resumen, el EDA ha demostrado de manera concluyente que la tasa de hash realmente sigue a las ganancias sobre todo lo demás, siendo entonces una solución temporal al problema de variaciones drásticas de poder de hash.

EDA en otras criptomonedas

No existe una solución exacta todavía, pero con EDA se iniciaron debates y proyectos que intentan resolver el problema de carencia en DDA y solución parcial de EDA, y algunas criptomonedas implementaron variaciones de DDA y EDA en su protocolo, como por ejemplo Kimoto Gravity Well, DigiShield (DigiByte, Zcash), Temporal Retargeting, Midas o Dark Gravity Wave (Darkcoin, DASH).

El lector puede profundizar en el tema con las siguientes referencias técnicas:

https://eprint.iacr.org/2017/731.pdf

https://eprint.iacr.org/2017/731.pdf

https://www.researchgate.net/publication/333126580_A_Structural_Analysis_of_Bitcoin_Cash’s_Emergency_Difficulty_Adjustment_Algorithm

https://www.springerprofessional.de/bonded-mining-difficulty-adjustment-by-miner-commitment/17190846

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