Het ritme van de halving. Waarom loopt bitcoin 8 maanden voor?

Dit artikel maakt deel uit van een serie over de derde bitcoin halving. Als je bij het begin wilt beginnen, lees dan hier het eerste deel.

"Unstoppable" was het woord dat Patrick McHenry gebruikte, toen hij als Amerikaans congreslid het woord had in de hoorzitting over Libra, de digitale munt van Facebook:

De wereld die Satoshi Nakamoto, de auteur van de bitcoin whitepaper, bedacht, en die door anderen wordt gebouwd, is een niet te stoppen kracht - an unstoppable force.

Elke 10 minuten produceert het bitcoin-netwerk een block, al 11 jaar lang. Hoeveel overheden bitcoin ook verbieden, hoeveel exchanges er ook gehackt worden, elke 10 minuten volgt een block. An unstoppable force.

Een uiterst vernuftig mechanisme zorgt voor dit ritme, vastgelegd in bitcoins protocol. Hoeveel rekenkracht er ook wordt toegevoegd of weggehaald, uiteindelijk keert het ritme weer terug naar elke 10 minuten een block.

Vandaag bekijken we drie ritmes van bitcoin, die ons alle drie iets leren over de halvings van bitcoin.

Het ritme van de halving

Het lijkt een zorgvuldig gekozen ritme: elke vier jaar halveert de snelheid waarmee nieuwe bitcoins in omloop worden gebracht. De ene periode eindigt, en de volgende begint. Dat moment noemen we een halving, en zo'n periode een reward era.

In het eerste artikel bekeken we uitgebreid wat een halving is. We zagen ook dat de vorige halving op 9 juli 2016 plaatsvond, en dat de volgende verwacht wordt op 12 mei 2020. De tijd daartussen is een opmerkelijk stuk korter dan vier jaar. Laten we eens kijken hoe dat zit.

In de broncode van bitcoin is vastgelegd dat een reward era precies 210.000 blocks duurt. Die duren met een block time van 10 minuten bij elkaar 2.1 miljoen minuten. Dat is 35.000 uur, of 1458 dagen, of 3,992 jaar. Voor het gemak ronden we dat meestal af op 4 jaar, ook al scheelt het in theorie zo'n 3 dagen.

In de praktijk scheelt het meer dan dat:

• De eerste era duurde 1420 dagen, dat is zo'n 38 dagen korter
• De tweede era duurde 1320 dagen, dat is zo'n 138 dagen korter
• De derde era zal vermoedelijk ongeveer 1403 dagen duren, dat is zo'n 55 dagen korter

In totaal loopt bitcoin nu zo'n 234 dagen voor op schema.

Vandaag is het 18 februari 2020 en is het 4057 dagen geleden dat block 1 werd gemaakt. Op basis van een block time van 10 minuten zouden we nu bij block 584.208 moeten zijn. We zijn bij 617.900, en lopen dus 33.692 blocks voor, of 234 dagen.

De gemiddelde block time is dus ook geen 10 minuten, maar iets lager, ongeveer 9 minuten en 27 seconden. Op de grafiek hieronder zie je een voortschrijdend gemiddelde van de block time in de afgelopen 5 jaar. De block time varieert, maar is de hele tijd onder de 10 minuten.

Om te begrijpen waarom dat zo is, moeten we kijken naar een ander ritme, het ritme van de difficulty adjustment.

Het ritme van de difficulty adjustment

Het is misschien wel het geniaalste ingrediënt van het recept van bitcoin. Als men meer rekenkracht inzet voor het minen, dan zorgt een ingenieus mechanisme ervoor dat het aantal nieuwe bitcoins per dag toch zo'n beetje gelijk blijft.

Dat is bij fysieke grondstoffen wel anders. Als meer mensen gaan graven, zullen ze met elkaar meer ijzer, koper en palladium uit de grond halen. Een stijgende prijs is een goede prikkel om te investeren in mijnbouw, en dat leidt uiteindelijk tot een stijgende productie.

Dat geldt zelfs voor goud en zilver, hoewel daar al zoveel van in kluizen ligt met als enige doel het bewaren van vermogen, dat een verhoging van de productie maar een stofje aan de weegschaal is. Anders gezegd: goud en zilver zijn schaarser dan ijzer en koper.

Bij bitcoin helpt het niet om harder te gaan graven. Als je harder gaat werken, komt er niet meer bitcoin bij, het wordt alleen nog moeilijker om het te verkrijgen. Het mechanisme dat daarvoor zorgt, heet de difficulty adjustment, en dat werkt als volgt.

In de broncode van bitcoin is vastgelegd dat een block aan bepaalde criteria moet voldoen om geldig te zijn. Eén van die criteria is dat de maker van het block, de miner, moet bewijzen dat er een bepaalde hoeveelheid werk is geleverd, door aan te tonen dat z'n block voldoet aan de moeilijkheidsgraad van dat moment, de difficulty.

Elke twee weken (elke 2016 blocks) wordt op een in het protocol vastgelegde manier opnieuw berekend wat de difficulty moet worden in de twee weken erna, zodanig dat de block time op 10 minuten uitkomt, de difficulty adjustment.

Als de rekenkracht (of: hashrate) van het netwerk groeit, dan zal met enige vertraging ook de difficulty groeien. Dat kun je mooi zien op de grafiek hieronder. De difficulty (rode lijn) beweegt met wat vertraging na de hashrate (lichtrode vlak).

Door het gekozen mechanisme loopt de difficulty altijd wat achter op de rekenkracht. En als de rekenkracht voortdurend groeit, dan is de difficulty dus voortdurend iets te laag.

De rekenkracht groeit elke 2 weken met ongeveer 6%. En dat is dus ook wat de difficulty te laag is, en wat de block time te laag is. Komt aardig overeen met de 9 minuten en 27 seconden!

Het ritme van de blocks

De sterke groei van de rekenkracht werd de afgelopen 10 jaar hoofdzakelijk bepaald door deze twee factoren.

Ten eerste zijn de kosten per eenheid rekenkracht enorm gedaald door technologische ontwikkeling. Van CPU naar GPU, naar FPGA, en nu naar ASIC, een chip die specifiek is ontworpen voor de berekeningen die nodig zijn voor het minen.

Ten tweede is het beschikbare budget voor het minen enorm gegroeid, omdat de koers van bitcoin veel sterker is gestegen dan dat de block subsidy is gedaald.

Het gevolg van een voortdurend sterk stijgende rekenkracht is dat het ritme van de blocks iets te snel is. En daardoor het ritme van de halvings ook.

Met deze twee factoren kunnen we ook redeneren over de toekomstige rekenkracht:

• Technologie zal verbeteren, maar de enorme stappen die in het verleden gemaakt zijn, liggen niet voor de hand.
• De koers kan nog veel verder stijgen, maar de stijgingen die in het verleden gehaald zijn, liggen niet voor de hand.

Vermoedelijk zal de block time in de toekomst daarom langzaam richting de 10 minuten bewegen, en over 2 of 3 halvings rond de 10 minuten stabiliseren.

Tot slot

De halving bestaat uit maar een paar regels code, zoals we in het eerste artikel uit deze serie zagen. Toch is het een belangrijk onderdeel van het ritme van bitcoin:

• Elke 4 jaar een halving
• Elke 2 weken een difficulty adjustment
• Elke 10 minuten een block

Bitcoin is nog aan het opstarten. De bitcoins worden nog in omloop gebracht en de miners leven nog van de block subsidy. Bitcoin is aan het versnellen. En daarom is ook het ritme wat sneller dan je zou verwachten.

Met het ritme komt het wel goed. Over een jaar of 10 is 99% van alle bitcoin in omloop gebracht, de miners moeten dan leven van de transactiekosten, en het ritme zal stabiliseren.

Tenminste, als bitcoin er dan nog is. Want de consequentie van de halvings is ook dat over een jaar of 10 de transactiekosten hoog genoeg moeten zijn om de miners voldoende redenen te geven om het netwerk veilig te houden. Maar daar gaan we het in een volgend deel nog uitgebreid over hebben.

Met het eerste en tweede artikel in deze serie hebben we een mooie technische basis neergelegd voor de volgende artikelen, waarin we de gevolgen van de halvings onderzoeken voor bijvoorbeeld de monetaire eigenschappen van bitcoin, de koers, en de beveiliging.

Als je dit interessant vindt, volg ons dan op Twitter of Telegram, dan mis je geen artikel. Daar kun je ook terecht met vragen of suggesties voor artikelen!