Τι είναι το Selfish Mining σε ένα Blockchain;

Η αποκέντρωση είναι ζωτικής σημασίας στα περισσότερα έργα και δίκτυα στο blockchain. Το Bitcoin αναθέτει την επικύρωση συναλλαγών σε κόμβους με υπολογιστική ισχύ αντί να βασίζεται σε μια κεντρική αρχή. Σε ένα blockchain απόδειξης εργασίας (PoW) όπως το Bitcoin, η διαδικασία ονομάζεται εξόρυξη. Οι συμμετέχοντες επικυρώνουν τις συναλλαγές κρυπτογράφησης και λαμβάνουν ανταμοιβές.

Η ασφάλεια στο blockchain PoW εξαρτάται από την υπόθεση ότι οι κόμβοι θα παραμείνουν ειλικρινείς και θα μοιραστούν νέα μπλοκ στην αλυσίδα. Αλλά είναι αδύνατο να εγγυηθεί κανείς την ειλικρίνεια κάθε κόμβου. Μερικοί μπορεί να αποτύχουν να δημοσιοποιήσουν μπλοκ που ανακαλύφθηκαν πρόσφατα για να κερδίσουν περισσότερες ανταμοιβές σε μια διαδικασία που ονομάζεται εγωιστική εξόρυξη.

Τι είναι το Selfish Mining;

Η εγωιστική εξόρυξη περιλαμβάνει έναν ανθρακωρύχο ή μια ομάδα ανθρακωρύχων που παρακρατούν με δόλο νέα μπλοκ στο blockchain για να μονοπωλήσουν τις ανταμοιβές για την επικύρωση μπλοκ. Η εξόρυξη αναφέρεται στην επικύρωση συναλλαγών στο δίκτυο Bitcoin με αντάλλαγμα την ανταμοιβή μπλοκ και τα τέλη συναλλαγής, που είναι

πώς λειτουργεί η εξόρυξη Bitcoin.

Η εγωιστική εξόρυξη συμβαίνει όταν ένας εξορύκτης κρατά μυστικές τις πληροφορίες σχετικά με ένα μπλοκ που ανακαλύφθηκε πρόσφατα για να συγκεντρώσει περισσότερα μπλοκ από τη δημόσια αλυσίδα και να κερδίσει τις περισσότερες ανταμοιβές του μπλοκ.

Οι εγωιστές ανθρακωρύχοι, εάν επιτύχουν στην επίθεσή τους, μπορούν να αλλάξουν την τροχιά του blockchain. Ο πρωταρχικός τους σκοπός είναι να υπονομεύσουν τη δημόσια αλυσίδα δημιουργώντας περισσότερα μπλοκ, αρκετά για να κυριαρχήσουν στην κύρια αλυσίδα και να μονοπωλήσουν τις ανταμοιβές μπλοκ. Από τη στιγμή που μπορούν να αντικαταστήσουν την κύρια αλυσίδα με την ιδιωτική τους αλυσίδα, τα μπλοκ και οι συναλλαγές εντός των μπλοκ στην αλυσίδα είναι εντελώς διαφορετικά από αυτά που κανονικά θα έπρεπε να έχουν καταγραφεί.

Πώς λειτουργεί το Selfish Mining;

Για να κατανοήσουμε την εγωιστική εξόρυξη, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί το blockchain mining. Όταν στέλνετε κρυπτογράφηση από το ένα πορτοφόλι στο άλλο, η συναλλαγή ομαδοποιείται με άλλες για να σχηματίσει ένα μπλοκ κρυπτογραφημένο με έναν δεκαεξαδικό αριθμό 64 ψηφίων που ονομάζεται κατακερματισμός. Οι εξορύκτες ανταγωνίζονται για να λύσουν με υπολογιστική ισχύ για να μαντέψουν τον κατακερματισμό. Ο επιτυχημένος εξορύκτης αποκτά το δικαίωμα να επικυρώσει τις συναλλαγές σε αυτό το μπλοκ, να το προσθέσει στη δημόσια αλυσίδα και να λάβει την ανταμοιβή.

Ένας εγωιστής ανθρακωρύχος θα ανταγωνιστεί άλλους ανθρακωρύχους για να μαντέψει το hash και να αποκτήσει το δικαίωμα να προσθέσει το μπλοκ στο blockchain. Αλλά αντί να προσθέσει (δημοσιεύσει) το νέο μπλοκ, ένας εγωιστής ανθρακωρύχος κρύβει αυτό το μπλοκ και συνεχίζει να εξορύσσει μπλοκ από πάνω του. Τα μπλοκ που εξορύσσονται εγωιστικά αποκαλύπτονται μόνο για να κερδίσουν τη μέγιστη ανταμοιβή στα μπλοκ.

Η διαδικασία εξόρυξης λαμβάνει χώρα ταυτόχρονα - όχι ταυτόχρονα. Σε ένα μεγάλο δίκτυο όπως το Bitcoin, διενεργούνται χιλιάδες συναλλαγές. Για εξοικονόμηση χρόνου, οι συναλλαγές ομαδοποιούνται σε μπλοκ. Οι ανθρακωρύχοι ανταγωνίζονται για να είναι οι πιο γρήγοροι για να λύσουν το hash για ένα μπλοκ, ώστε να είναι αυτοί που θα το προσθέσουν στην αλυσίδα.

Ωστόσο, όταν ένας εγωιστής ανθρακωρύχος εξορύσσει και κρύβει ένα μπλοκ, δεν το κρύβει κάτω από ένα μπουκάλι. Αντίθετα, ο εξορύκτης αποτυγχάνει να το προσθέσει στο κατανεμημένο καθολικό δημιουργώντας αυτό που αναφέρεται ως "τυχαίο πιρούνι." Ένα τυχαίο πιρούνι είναι απλώς μια σειρά από μπλοκ που τρέχουν δίπλα αλλά όχι μέρος του blockchain. Αν και στην περίπτωση της εγωιστικής εξόρυξης, δεν είναι πραγματικά τυχαίο.

Ενώ οι άλλοι εξορύκτες κρυπτογράφησης εργάζονται συνεχώς στο δημόσιο μέρος του blockchain, εγωιστές εξορύκτες στηρίζονται στο πιρούνι τους, σκοπεύοντας να συγκεντρώσουν περισσότερα μπλοκ από τη δημόσια αλυσίδα, μετά την οποία δημοσιοποιήστε το.

Σε αυτό το σημείο, ένα από τα τρία πράγματα θα μπορούσε να συμβεί. Αν η δημόσια αλυσίδα είναι μεγαλύτερη από το πιρούνι του εγωιστή ανθρακωρύχου, χάνουν και οι (τίμιοι) ανθρακωρύχοι στη δημόσια αλυσίδα κερδίζουν τις ανταμοιβές τους. Εάν η δημόσια αλυσίδα είναι μικρότερη, κερδίζουν και η τυχαία διχάλα υιοθετείται ως έγκυρη αλυσίδα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι μια απόδειξη της εργασίας blockchain βασίζεται στην υπόθεση ότι η μεγαλύτερη αλυσίδα είναι η έγκυρη αλυσίδα. Στη συνέχεια, το «εγωιστικό» πιρούνι γίνεται μέρος της κύριας αλυσίδας και τα διπλά μπλοκ στην κύρια αλυσίδα απορρίπτονται, με αποτέλεσμα οι ανθρακωρύχοι που συνέβαλαν σε αυτήν την αλυσίδα να χάσουν τις ανταμοιβές τους.

Το blockchain PoW απαιτεί πολλή υπολογιστική ισχύ για την επικύρωση συναλλαγών, επομένως μια ομάδα εξορυκτών συχνά φέρει έξω μια δραστηριότητα εξόρυξης που ονομάζεται pool, η οποία συνδυάζει την υπολογιστική τους ισχύ για να αυξήσει τις πιθανότητές τους να κερδίσουν ανταμοιβές. Ένας εγωιστής ανθρακωρύχος πρέπει να διατηρεί από πέντε έως δέκα τοις εκατό του ποσοστού κατακερματισμού στο δίκτυο.

Είναι επικίνδυνη η εγωιστική εξόρυξη;

Ένα αποτέλεσμα μιας εγωιστικής επίθεσης εξόρυξης είναι η συγκέντρωση του δικτύου. Οι κόμβοι στις αλυσίδες μπλοκ PoW απαιτούνται για να υιοθετήσουν τη μεγαλύτερη αλυσίδα ως την έγκυρη έκδοση του blockchain. Επειδή οι ειλικρινείς κόμβοι κινδυνεύουν να χάσουν τις ανταμοιβές τους εάν η εγωιστική αλυσίδα αποδειχθεί μεγαλύτερη κατά τη δημοσίευση, είναι πιο πιθανό να ενταχθούν στη δεξαμενή των εγωιστών ανθρακωρύχων. Τελικά, η εγωιστική δεξαμενή μεγαλώνει και γίνεται η πλειοψηφία στο blockchain και εξαλείφει την αποκέντρωση στο δίκτυο.

Συγκεντροποίηση εξόρυξης στο δίκτυο Bitcoin μπορεί επίσης να οδηγήσει σε καθυστέρηση στις συναλλαγές. Όταν μια εγωιστική ομάδα γίνεται η πλειοψηφία σε ένα δίκτυο, μπορεί να υπαγορεύσει ποιες συναλλαγές θα προστεθούν στη δημόσια αλυσίδα. Οι εγωιστές ανθρακωρύχοι είναι πιο πιθανό να δώσουν προτεραιότητα σε μπλοκ με υψηλότερες ανταμοιβές. Αυτή η επιλογή συναλλαγών θα οδηγήσει σε συσσώρευση συναλλαγών και θα κάνει το δίκτυο αναποτελεσματικό.

Επιπλέον, η εγωιστική εξόρυξη εισάγοντας τη συγκέντρωση στο blockchain δημιουργεί το τέλειο περιβάλλον για κακόβουλους παράγοντες. Ζητήματα όπως η διπλή δαπάνη θα μπορούσαν επίσης να διεξαχθούν επειδή το έργο της επικύρωσης των συναλλαγών ανήκει στην εξουσία των ανέντιμων κόμβων.

Στρατηγικές για την καταπολέμηση της εγωιστικής εξόρυξης

Έχουν προταθεί αρκετές στρατηγικές για την καταπολέμηση της εγωιστικής εξόρυξης στο δίκτυο Bitcoin και κάθε στρατηγική ακολουθεί διαφορετική προσέγγιση. Ενώ ορισμένοι προτείνουν να κάνετε αλλαγές στο δίκτυο, άλλες στρατηγικές περιλαμβάνουν την παροχή κινήτρων στους κόμβους για να παραμείνουν ειλικρινείς.

Η πρώτη λύση που προτείνεται είναι μια τεχνική τυχαιοποίησης. Αυτό είναι γνωστό ως αλλαγή συμβατή με το παρελθόν. Απαιτεί από τους ανθρακωρύχους που σκοντάφτουν σε περισσότερα από ένα fork στο blockchain να επιλέξουν σε ποιο fork θα συνεχίσουν να εργάζονται τυχαία. Εκτός από την τυχαία επιλογή μπλοκ, οι εξορύκτες πρέπει να δημοσιεύουν πληροφορίες για όλα τα μπλοκ και τα πιρούνια που ανακαλύφθηκαν. Επειδή η εγωιστική εξόρυξη εξαρτάται από μια ιδιωτική αλυσίδα και η σκόπιμη συνεχής εξόρυξη σε αυτήν την αλυσίδα, η εισαγωγή μιας διαδικασίας τυχαίας επιλογής υπονομεύει τη δραστηριότητα.

Μια ξεχωριστή στρατηγική περιλαμβάνει την επωνυμία κάθε μπλοκ με μια χρονική σήμανση. Η χρονική σήμανση θα περιλαμβάνει πληροφορίες για το πότε εξορύχθηκε κάθε μπλοκ, άρα πότε ένα μπλοκ εξορύσσεται ιδιωτικά και στη συνέχεια προστέθηκε στην κύρια αλυσίδα με την ξεπερασμένη χρονική σήμανση, μπορεί εύκολα να διαχωριστεί από τα υπόλοιπα και απορρίπτονται.

Η εγωιστική εξόρυξη μειώνει την αξία του Bitcoin

Ανεξάρτητα από την προσοδοφόρα απήχησή τους, οι εγωιστικές επιθέσεις εξόρυξης μπορούν να επηρεάσουν αρνητικά το δίκτυο blockchain. Μπορούν να οδηγήσουν σε συγκέντρωση και καθυστερήσεις συναλλαγών, δημιουργώντας το τέλειο περιβάλλον για κακόβουλους παράγοντες.

Έχουν προταθεί αρκετές στρατηγικές για την καταπολέμηση της εγωιστικής εξόρυξης, συμπεριλαμβανομένης της πραγματοποίησης αλλαγών στο πρωτόκολλο και της παροχής κινήτρων στους κόμβους να παραμείνουν ειλικρινείς. Τελικά, για να είναι κερδοφόροι οι εξορύκτες, είναι προς το συμφέρον τους να ενεργούν με ειλικρίνεια και να διατηρούν την πρόταση αξίας του κρυπτονομίσματος.