Ce este mineritul egoist pe un blockchain?

Descentralizarea este crucială în majoritatea proiectelor și rețelelor din blockchain. Bitcoin deleagă validarea tranzacțiilor către noduri cu putere de calcul, în loc să se bazeze pe o autoritate centrală. Pe un blockchain proof of work (PoW) precum Bitcoin, procesul se numește minerit. Participanții validează tranzacțiile cripto și primesc recompense.

Siguranța pe lanțul de blocuri PoW depinde de ipoteza că nodurile vor rămâne sincere și vor împărtăși noi blocuri pe lanț. Dar este imposibil să garantezi onestitatea fiecărui nod. Unii ar putea să nu reușească să publice blocurile nou descoperite pentru a câștiga mai multe recompense într-un proces numit minerit egoist.

Ce este mineritul egoist?

Miningul egoist implică un miner sau un grup de mineri care rețin în mod înșelător blocuri noi pe blockchain pentru a monopoliza recompensele pentru validarea blocurilor. Miningul se referă la validarea tranzacțiilor în rețeaua Bitcoin în schimbul recompensei bloc și a taxelor de tranzacție, adică cum funcționează mineritul Bitcoin.

Exploatarea egoistă are loc atunci când un miner păstrează secrete informațiile despre un bloc nou descoperit pentru a acumula mai multe blocuri decât lanțul public și pentru a câștiga majoritatea recompenselor blocului.

Minerii egoiști, dacă reușesc în atacul lor, pot modifica traiectoria blockchain-ului. Scopul lor principal este de a submina lanțul public prin crearea mai multor blocuri, suficiente pentru a domina lanțul principal și a monopoliza recompensele blocului. Odată ce pot înlocui lanțul principal cu lanțul lor privat, blocurile și tranzacțiile din cadrul blocurilor din lanț sunt complet diferite de ceea ce ar fi trebuit în mod obișnuit să fie înregistrate.

Cum funcționează mineritul egoist?

Pentru a înțelege mineritul egoist, este esențial să înțelegeți cum funcționează mineritul blockchain. Când trimiteți criptomonede de la un portofel la altul, tranzacția este grupată cu altele pentru a forma un bloc criptat cu un număr hexazecimal de 64 de cifre numit hash. Minerii concurează pentru a rezolva cu putere de calcul pentru a ghici hash-ul. Minerul de succes câștigă dreptul de a valida tranzacțiile din acel bloc, de a-l adăuga în lanțul public și de a primi recompensa.

Un miner egoist va concura cu alți mineri pentru a ghici hash-ul și a câștiga dreptul de a adăuga blocul în blockchain. Dar în loc să adauge (publice) noul bloc, un miner egoist ascunde acel bloc și continuă să mine blocuri deasupra lui. Blocurile extrase în mod egoist sunt dezvăluite doar pentru a obține recompensă maximă pentru blocuri.

Procesul de minerit are loc concomitent, nu simultan. Într-o rețea mare, cum ar fi Bitcoin, sunt procesate mii de tranzacții. Pentru a economisi timp, tranzacțiile sunt grupate în blocuri. Minerii concurează pentru a fi cei mai rapizi în rezolvarea hash-ului pentru un bloc, așa că ei ajung să fie cei care îl adaugă în lanț.

Cu toate acestea, atunci când un miner egoist minează și ascunde un bloc, el nu îl ascunde sub un bushel. În schimb, minerul nu reușește să-l adauge în registrul distribuit, creând ceea ce se numește un „furcă accidentală”. O furcă accidentală este doar o serie de blocuri care rulează lângă, dar nu fac parte din el blockchain. Deși în cazul mineritului egoist, chiar nu este întâmplător.

În timp ce ceilalți criptomineri lucrează continuu la partea publică a blockchain-ului, minerii egoiști construi pe furca lor, intenționând să acumuleze mai multe blocuri decât lanțul public, după care ei face publicitate.

În acest moment, s-ar putea întâmpla unul din trei lucruri; dacă lanțul public este mai lung decât furca minerului egoist, aceștia pierd, iar minerii (cinstiți) din lanțul public își câștigă recompensele. Dacă lanțul public este mai scurt, aceștia câștigă, iar furca accidentală este adoptată ca lanț valid. Acest lucru se datorează faptului că o dovadă a muncii blockchain este construită pe ipoteza că cel mai lung lanț este lanțul valid. Furculița „egoistă” devine apoi parte a lanțului principal, iar blocurile duplicate de pe lanțul principal sunt aruncate, determinând minerii care au contribuit la acel lanț să-și piardă recompensele.

Blockchain-ul PoW necesită multă putere de calcul pentru a valida tranzacțiile, așa că un grup de mineri poartă adesea a realizat o activitate minieră numită pool, care combină puterea lor de calcul pentru a le crește șansele de câștig recompense. Un miner egoist trebuie să dețină între cinci și zece procente din rata de hash din rețea.

Este minarea egoistă periculoasă?

Un efect al unui atac minier egoist este centralizarea rețelei. Nodurile din blockchain-urile PoW trebuie să adopte cel mai lung lanț ca versiune validă a blockchain-ului. Deoarece nodurile cinstite riscă să-și piardă recompensele dacă lanțul egoist se dovedește a fi mai lung la publicare, este mai probabil să se alăture grupului de mineri egoiști. În cele din urmă, grupul egoist crește pentru a deveni majoritar pe blockchain și elimină descentralizarea în rețea.

Centralizarea mineritului în rețeaua Bitcoin poate duce, de asemenea, la o întârziere a tranzacțiilor. Când un grup egoist devine majoritar într-o rețea, acesta poate dicta ce tranzacții sunt adăugate în lanțul public. Minerii egoiști au mai multe șanse să acorde prioritate blocurilor cu recompense mai mari. Această selecție a tranzacțiilor va duce la o grămadă de tranzacții și va face rețeaua ineficientă.

În plus, minerit egoist prin introducerea centralizării în blockchain creează mediul perfect pentru actorii rău intenționați. Probleme precum cheltuielile duble ar putea fi, de asemenea, efectuate, deoarece sarcina de a valida tranzacțiile rezidă în puterea nodurilor necinstite.

Strategii de combatere a mineritului egoist

Au fost propuse mai multe strategii pentru a combate mineritul egoist în rețeaua Bitcoin și fiecare strategie adoptă o abordare diferită. În timp ce unii sugerează modificarea rețelei, alte strategii includ oferirea nodurilor de stimulente pentru a rămâne sincere.

Prima soluție propusă este o tehnică de randomizare. Aceasta este cunoscută ca o schimbare compatibilă cu înapoi. Le cere minerii care dau peste mai mult de o furcă pe blockchain să aleagă la întâmplare ce furcă să continue să lucreze. Pe lângă selectarea aleatorie a blocurilor, minerii trebuie să publice informații despre toate blocurile și furcile descoperite. Deoarece minerit egoist depinde de un lanț privat și minerit continuu deliberat pe acel lanț, introducerea unui proces de selecție aleatorie subminează activitatea.

O strategie separată implică marcarea fiecărui bloc cu un marcaj de timp. Marca temporală va include informații despre momentul în care fiecare bloc a fost extras, deci când un bloc este extras în mod privat și adăugat ulterior la lanțul principal cu marcajul de timp învechit, poate fi ușor de separat de restul și aruncat.

Exploatarea egoistă reduce valoarea Bitcoin

Indiferent de atractivitatea lor profitabilă, atacurile miniere egoiste pot afecta negativ rețeaua blockchain. Acestea pot duce la centralizare și întârzieri ale tranzacțiilor, creând mediul perfect pentru actorii rău intenționați.

Au fost propuse mai multe strategii pentru a combate mineritul egoist, inclusiv efectuarea de modificări la protocol și stimularea nodurilor să rămână oneste. În cele din urmă, pentru ca minerii să fie profitați, este în interesul lor să acționeze cinstit și să mențină propunerea de valoare a criptomonedei.