Что такое эгоистичный майнинг на блокчейне?

Децентрализация имеет решающее значение для большинства проектов и сетей на блокчейне. Биткойн делегирует проверку транзакций узлам с вычислительной мощностью вместо того, чтобы полагаться на центральный орган. В блокчейне с доказательством работы (PoW), таком как биткойн, этот процесс называется майнингом. Участники подтверждают крипто-транзакции и получают вознаграждение.

Безопасность блокчейна PoW зависит от предположения, что узлы останутся честными и будут делиться новыми блоками в цепочке. Но гарантировать честность каждой ноды невозможно. Некоторые могут не опубликовать недавно обнаруженные блоки, чтобы получить больше вознаграждения в процессе, называемом эгоистичным майнингом.

Что такое эгоистичный майнинг?

Эгоистичный майнинг предполагает, что майнер или группа майнеров обманным путем удерживают новые блоки в блокчейне, чтобы монополизировать вознаграждение за проверку блоков. Майнинг относится к проверке транзакций в сети Биткойн в обмен на вознаграждение за блок и комиссию за транзакцию. как работает майнинг биткойнов.

Эгоистичный майнинг происходит, когда майнер держит информацию о недавно обнаруженном блоке в секрете, чтобы накопить больше блоков, чем в общедоступной цепочке, и получить большую часть вознаграждения за блок.

Эгоистичные майнеры, в случае успеха своей атаки, могут изменить траекторию блокчейна. Их основная цель — подорвать публичную цепочку, создав больше блоков, достаточное, чтобы доминировать в основной цепочке и монополизировать вознаграждение за блок. Как только они могут заменить основную цепочку своей частной цепочкой, блоки и транзакции внутри блоков в цепочке полностью отличаются от того, что обычно должно быть записано.

Как работает эгоистичный майнинг?

Чтобы понять эгоистичный майнинг, важно понять как работает майнинг на блокчейне. Когда вы отправляете криптовалюту из одного кошелька в другой, транзакция группируется с другими, чтобы сформировать блок, зашифрованный 64-значным шестнадцатеричным числом, называемым хешем. Майнеры соревнуются в вычислительной мощности, чтобы угадать хэш. Успешный майнер получает право проверять транзакции в этом блоке, добавлять его в общедоступную цепочку и получать вознаграждение.

Эгоистичный майнер будет соревноваться с другими майнерами, чтобы угадать хэш и получить право добавить блок в блокчейн. Но вместо того, чтобы добавить (опубликовать) новый блок, эгоистичный майнер скрывает этот блок и продолжает добывать блоки поверх него. Эгоистично добытые блоки раскрываются только для получения максимального вознаграждения за блоки.

Процесс майнинга происходит одновременно, а не одновременно. В крупной сети, такой как Биткойн, обрабатываются тысячи транзакций. Для экономии времени транзакции сгруппированы в блоки. Майнеры соревнуются за то, чтобы быстрее всех решить хэш блока, поэтому именно они добавляют его в цепочку.

Однако, когда эгоистичный майнер добывает и прячет блок, он не прячет его под спудом. Вместо этого майнеру не удается добавить его в распределенный реестр, создавая то, что называется «случайная вилка». Случайная вилка — это просто ряд блоков, идущих рядом, но не являющихся частью блокчейн. Хотя в случае с эгоистичным майнингом это действительно не случайно.

В то время как другие криптомайнеры постоянно работают над общедоступной частью блокчейна, эгоистичные майнеры строят свой форк, намереваясь накопить больше блоков, чем публичная цепь, после чего они предать гласности это.

В этот момент может произойти одна из трех вещей; если публичная цепочка длиннее, чем форк эгоистичного майнера, они проигрывают, а (честные) майнеры в публичной цепочке получают свое вознаграждение. Если общедоступная цепочка короче, они выигрывают, и случайная вилка принимается как действующая цепочка. Это связано с тем, что блокчейн с доказательством работы построен на предположении, что самая длинная цепочка является действительной цепочкой. Затем «эгоистичный» форк становится частью основной цепочки, а повторяющиеся блоки в основной цепочке отбрасываются, в результате чего майнеры, внесшие свой вклад в эту цепочку, теряют свои вознаграждения.

Блокчейн PoW требует большой вычислительной мощности для проверки транзакций, поэтому группа майнеров часто из майнинговой деятельности, называемой пулом, который объединяет их вычислительную мощность, чтобы увеличить их шансы на получение награды. Эгоистичному майнеру необходимо удерживать от пяти до десяти процентов скорости хеширования в сети.

Опасен ли эгоистичный майнинг?

Одним из последствий атаки эгоистичного майнинга является централизация сети. Узлы в блокчейнах PoW должны принять самую длинную цепочку в качестве действительной версии блокчейна. Поскольку честные узлы рискуют потерять свои вознаграждения, если эгоистичная цепочка окажется длиннее при публикации, они с большей вероятностью присоединятся к пулу эгоистичных майнеров. В конце концов, эгоистичный пул становится большинством в блокчейне и устраняет децентрализацию в сети.

Централизация майнинга в сети Биткойн также может привести к задержке транзакций. Когда эгоистичный пул становится большинством в сети, он может диктовать, какие транзакции добавлять в общедоступную цепочку. Эгоистичные майнеры с большей вероятностью будут отдавать приоритет блокам с более высоким вознаграждением. Такой выбор транзакций приведет к нагромождению транзакций и сделает сеть неэффективной.

Кроме того, эгоистичный майнинг за счет централизации блокчейна создает идеальную среду для злоумышленников. Такие проблемы, как двойные расходы, также могут быть решены, потому что задача проверки транзакций находится во власти нечестных узлов.

Стратегии борьбы с эгоистичным майнингом

Было предложено несколько стратегий для борьбы с эгоистичным майнингом в сети Биткойн, и каждая стратегия использует свой подход. В то время как некоторые предлагают внести изменения в сеть, другие стратегии включают предоставление узлам стимулов оставаться честными.

Первое предлагаемое решение — метод рандомизации. Это называется обратно совместимым изменением. Это требует от майнеров, которые натыкаются на более чем одну ветку в блокчейне, случайным образом выбирать, над какой вилкой продолжать работу. Помимо случайного выбора блоков, майнеры должны публиковать информацию обо всех обнаруженных блоках и форках. Поскольку эгоистичный майнинг зависит от частной цепочки и преднамеренного непрерывного майнинга в этой цепочке, введение процесса случайного выбора подрывает активность.

Отдельная стратегия включает в себя брендирование каждого блока временной меткой. Отметка времени будет включать информацию о том, когда был добыт каждый блок, поэтому, когда блок добывается в частном порядке и впоследствии добавленный в основную цепочку с устаревшей меткой времени, его можно легко выделить из остальных и отброшен.

Эгоистичный майнинг снижает стоимость биткойнов

Независимо от их прибыльной привлекательности, эгоистичные майнинг-атаки могут негативно повлиять на сеть блокчейна. Они могут привести к централизации и задержкам транзакций, создавая идеальную среду для злоумышленников.

Было предложено несколько стратегий для борьбы с эгоистичным майнингом, включая внесение изменений в протокол и стимулирование узлов оставаться честными. В конечном счете, чтобы майнеры были прибыльными, в их интересах действовать честно и поддерживать ценностное предложение криптовалюты.