Zal bitcoin na de halving nog veilig zijn?

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.

Bitcoin is een peer-to-peer geldsysteem, waar niet één centrale partij de baas is. Het netwerk is open voor iedereen die mee wil doen: de deelnemers beheren samen het netwerk en bewaken de regels.

Hierdoor heeft het systeem bijzondere eigenschappen:

1. De hoeveelheid is beperkt tot 21 miljoen bitcoin, en het uitgifteschema ligt vast. Niemand kan deze regels veranderen zonder zichzelf buiten te sluiten.
   
   
2. De enige voorwaarde voor acceptatie van een transactie is het betalen van voldoende transactiekosten. Er is geen censuur op inhoud van de transactie.

Deze twee eigenschappen maken bitcoins fundamenteel anders dan euro's en dollars. Bitcoin kan niet oneindig bijgedrukt worden, is niet afhankelijk van een bepaalde staat of economie, en is apolitiek en amoreel. Het zijn deze eigenschappen die bitcoin bestaansrecht geven en waardevol maken.

Bitcoin is zo ontworpen dat de deelnemers aan het systeem een sterke prikkel hebben om de regels goed toe te passen en elkaar te controleren. Een nieuw block van een miner wordt alleen geaccepteerd door de andere miners en de 10.000 nodes in het netwerk als de regels correct zijn toegepast.

Als echter een te groot deel van de rekenkracht bij één miner (of mining pool) komt te liggen, dan wordt dit systeem kwetsbaar. Zo'n miner zou bijvoorbeeld kunnen bepalen welke transacties worden opgenomen in een block. We schreven eerder een artikel over de centralisatie van rekenkracht.

Bitcoin heeft decentralisatie van miners nodig als beveiliging tegen kwaadwillenden. En om decentralisatie mogelijk te maken, is een adequaat beveiligingsbudget nodig.

Een aanval op bitcoin

Kwaadwillenden zullen proberen om de noodzakelijke decentralisatie van rekenkracht om zeep te helpen. Het ligt voor de hand om te denken aan een 51%-aanval, waarbij één partij probeert om voor enige tijd 51% van de rekenkracht in bezit te krijgen.

De theorie is dat als dat voor een tijdje lukt, dat je geld dat al is uitgegeven nog een keer kunt uitgeven (een double spend), maar ook transacties kunt censureren of het netwerk onbruikbaar kunt maken.

De praktijk is weerbarstiger.

Ten eerste is zo'n aanval behoorlijk lastig te organiseren. De benodigde rekenkracht inhuren is geen optie, minder dan 1% van de rekenkracht is te huur. Miners omkopen is lastig, omdat die belang hebben bij het niet in gevaar brengen van bitcoin. Hun business, apparatuur en voorraad bitcoins zullen flink in waarde verliezen. Zelf hardware kopen is ook lastig. Je moet minstens evenveel apparatuur bezitten als er nu in totaal bezig is met minen.

Ten tweede heb je voor een geslaagde 51%-aanval in de praktijk veel meer dan 51% van de rekenkracht nodig, denk eerder aan 70%. Dat komt omdat je voor het inhalen van de originele keten afhankelijk bent van geluk.

Ten derde is zo'n aanval goed te detecteren, en kunnen deelnemers aan het netwerk maatregelen nemen, zoals het verhogen van het aantal bevestigingen dat men wacht voordat men een transactie als definitief beschouwt.

Laten we met deze praktische bezwaren in het achterhoofd eens naar de kosten van een 51%-aanval kijken. We zijn tenslotte op zoek naar een adequaat beveiligingsbudget.

Volgens Crypto51 kost een 51%-aanval op dit moment zo'n $750.000 per uur. Dat is gebaseerd op het inhuren van rekenkracht. Ze gaan er vanuit dat de ingehuurde rekenkracht naast de bestaande rekenkracht wordt gezet. Om 50% van het nieuwe geheel te krijgen, moet je dus 100% van het huidige geheel inhuren.

Het is daarom niet gek dat dit bij bitcoin $750.000 per uur kost. Dat ligt namelijk ongeveer gelijk aan de huidige totale opbrengsten van het minen per uur. Namelijk 75 btc per uur en $10.000 per btc maakt $750.000 per uur. Of $18 miljoen per dag.

We zullen straks zien dat dit een belangrijk bedrag is, maar niet omdat dit de theoretische kosten zijn van een 51%-aanval.

Want in een gezonde, gedecentraliseerde situatie kost een geslaagde 51%-aanval heel veel meer dan die $750.000 per uur, omdat je voor miljarden aan investeringen zult moeten doen aan hardware, faciliteiten of omkoping.

Het beveiligingsbudget

Die gezonde, gedecentraliseerde situatie is de sleutel. Als we redeneren over het budget dat miners nodig hebben, dan is dat niet om een 51%-aanval duur te maken, maar om te voorkomen dat teveel miners failliet gaan.

Op dit moment is het beveiligingsbudget zo'n $18 miljoen per dag, gebaseerd op de block subsidy van 1800 btc per dag en $10.000 per btc. Daarmee is de beveiliging prima in orde.

Er is voldoende decentralisatie zodat niet zomaar meer dan de helft van de miners kan worden afgeperst. De prijs is zo hoog dat miners geen reden hebben om zich te laten omkopen. De hashrate is zo hoog dat nieuwe apparatuur kopen enorme investeringen vraagt.

Stel nu dat het beveiligingsbudget met 90% zou afnemen, bijvoorbeeld doordat de koers zou dalen naar $1000, dan hebben we om twee redenen een probleem:

1. Het zorgt voor grote centralisatie van rekenkracht. Alleen de paar grootste, efficientste miners blijven over.
   
   
2. Het zorgt voor een groot overschot aan ongebruikte en goedkope mining-hardware, beschikbaar maken voor iedereen om bitcoin snel de nek om te draaien.

Dat zou kunnen zorgen voor een permanente staat van centralisatie, waardoor bitcoin de essentiële eigenschappen verliest waar we dit artikel mee begonnen.

De invloed van de halving

In mei dit jaar zal de derde halving van bitcoin plaatsvinden, waarbij de block subsidy zal halveren van 12,5 btc per block naar 6,25 btc per block, en van ongeveer 1800 btc naar 900 btc per dag. Het beveiligingsbudget zal van het ene op het andere block halveren van $18 miljoen naar $9 miljoen per dag, terwijl de kosten voor de miners gelijk blijven.

Voor de meeste miners zal het niet direct een probleem zijn, ze zullen hier rekening mee houden. Maar uiteindelijk moet de komende jaren de koers boven het niveau blijven waarop miners weer winst maken.

Schattingen over de kostprijs na de halving liggen tussen de $12.000 en $24.000 per bitcoin.

Stel dat de koers na de halving niet stijgt, maar voor langere tijd daalt naar bijvoorbeeld $3000. Dat levert een beveiligingsbudget op van $2,7 miljoen, maar 15% van wat het nu is. Dat is echt te weinig, dan moet een flink deel van de miners stoppen.

Waar de ondergrens precies ligt, is lastig te zeggen. Wel kun je stellen dat met elke halving de bodem een stukje hoger komt te liggen, tot het moment dat bitcoin op eigen benen komt te staan, en de miners leven van de transactiekosten.

Tot slot

Om bitcoin veilig te houden is een winstgevende, gedecentraliseerde mining-industrie nodig. Een korte periode van te lage block rewards is prima, dat laat de allerslechtst presterende deelnemers failliet gaan. Maar uiteindelijk moet na de halving de koers zodanig stijgen dat de meeste miners weer winst maken.

Niet omdat een tijdelijke 51%-aanval anders te goedkoop wordt, maar omdat een permanente centralisatie van rekenkracht anders te bereikbaar wordt.

Als de koers stijgt naar $18.000, dan maken de miners weer winst. Maar een duurzaam hogere koers is alleen mogelijk als er ook meer mensen gebruik maken van bitcoin. Dat betekent dat er meer en hogere transacties zijn. En dat eigenlijk ook een hoger veiligheidsniveau gewenst is: meer rekenkracht en meer decentralisatie. En daarvoor is weer een hogere koers nodig.

Zolang de block subsidy nog de meerderheid van het beveiligingsbudget vormt, zullen we deze dynamiek blijven zien om bitcoin decentraal en daarmee veilig en levensvatbaar te houden.

Of niet, en dan houdt het op voor bitcoin, dan wordt het afhankelijk van vertrouwen in de goedheid van de deelnemers, en leidt het een kwijnend bestaan in de marge van hobbykamers.

De komende jaren worden cruciaal voor bitcoin: om te blijven bestaan moet het decentraal en veilig blijven. Dus moeten er voldoende miners zijn. Dus moet het beveiligingsbudget voldoende blijven. Dus moeten de transactiekosten uiteindelijk de block subsidy vervangen. Dus moet er voldoende gebruik en vraag zijn. Dus moet het gebruiksvriendelijk genoeg zijn.

Het is beslist niet kansloos, want tienduizenden slimme mensen wereldwijd werken hier elke dag aan. Maar het is ook geen gelopen race. En dat is precies wat er elke halving weer op het spel staat.

Totdat bitcoin opgestart is, zo na de halving van 2032. Dan is 99,2% van alle bitcoin uitgegeven, en moet het netwerk zichzelf onderhouden. Een gok? Misschien, maar wel een waar steeds meer mensen voor strijden!