Hvad er selvisk minedrift på en blockchain?

Decentralisering er afgørende i de fleste projekter og netværk på blockchain. Bitcoin uddelegerer transaktionsvalidering til noder med beregningskraft i stedet for at stole på en central myndighed. På en proof of work (PoW) blockchain som Bitcoin kaldes processen minedrift. Deltagerne validerer kryptotransaktioner og modtager belønninger.

Sikkerheden på PoW blockchain afhænger af antagelsen, at noderne forbliver ærlige og deler nye blokke i kæden. Men det er umuligt at garantere ærligheden af ​​enhver node. Nogle vil måske undlade at offentliggøre nyopdagede blokke for at vinde flere belønninger i en proces kaldet egoistisk minedrift.

Hvad er selvisk minedrift?

Selvisk minedrift involverer en minearbejder eller gruppe af minearbejdere, der svigagtigt tilbageholder nye blokke på blockchain for at monopolisere belønningerne for validering af blokke. Mining refererer til validering af transaktioner på Bitcoin-netværket i bytte for blokbelønningen og transaktionsgebyrer, som er hvordan Bitcoin-minedrift fungerer.

Egoistisk minedrift opstår, når en minearbejder holder oplysningerne om en nyopdaget blok hemmelige for at akkumulere flere blokke end den offentlige kæde og få de fleste af blokbelønningerne.

Selviske minearbejdere kan, hvis de lykkes med deres angreb, ændre blockchains bane. Deres primære formål er at underminere den offentlige kæde ved at skabe flere blokke, nok til at dominere hovedkæden og monopolisere blokbelønningerne. Når de først kan erstatte hovedkæden med deres private kæde, er blokkene og transaktionerne inden for blokkene på kæden helt forskellige fra, hvad der normalt skulle have været registreret.

Hvordan fungerer selvisk minedrift?

For at forstå selvisk minedrift er det afgørende at forstå hvordan blockchain minedrift fungerer. Når du sender krypto fra en pung til en anden, grupperes transaktionen med andre for at danne en blok krypteret med et 64-cifret hexadecimalt tal kaldet en hash. Minearbejdere konkurrerer om at løse med regnekraft for at gætte hashen. Den succesfulde minearbejder opnår retten til at validere transaktionerne i den blok, tilføje den til den offentlige kæde og modtage belønningen.

En egoistisk minearbejder vil konkurrere med andre minearbejdere om at gætte hashen og få retten til at tilføje blokken til blockchain. Men i stedet for at tilføje (udgive) den nye blok, skjuler en egoistisk minearbejder den blok og fortsætter med at mine blokke oven på den. Blokkene, der udvindes egoistisk, afsløres kun for at opnå maksimal belønning på blokkene.

Mineprocessen foregår samtidigt - ikke samtidigt. På et stort netværk som Bitcoin bliver tusindvis af transaktioner behandlet. For at spare tid er transaktionerne grupperet i blokke. Minearbejdere konkurrerer om at være de hurtigste til at løse hashen for en blok, så de kan være dem, der tilføjer den til kæden.

Men når en egoistisk minearbejder miner og skjuler en blok, gemmer han den ikke under en skæppe. I stedet undlader minearbejderen at føje det til den distribuerede hovedbog og skabe det, der omtales som en "utilsigtet gaffel." En utilsigtet gaffel er blot en række blokke, der løber ved siden af, men ikke en del af blockchain. Selvom det i tilfælde af egoistisk minedrift virkelig ikke er tilfældigt.

Mens de andre kryptominearbejdere kontinuerligt arbejder på den offentlige del af blockchain, egoistiske minearbejdere bygge på deres gaffel, med det formål at akkumulere flere blokke end den offentlige kæde, hvorefter de offentliggøre det.

På dette tidspunkt kunne en af ​​tre ting ske; hvis den offentlige kæde er længere end den egoistiske minearbejders gaffel, taber de, og de (ærlige) minearbejdere i den offentlige kæde får deres belønninger. Hvis den offentlige kæde er kortere, vinder de, og den utilsigtede gaffel bliver vedtaget som den gyldige kæde. Dette skyldes, at et bevis på arbejde blockchain er bygget på den antagelse, at den længste kæde er den gyldige kæde. Den "egoistiske" gaffel bliver derefter en del af hovedkæden, og duplikerede blokke på hovedkæden kasseres, hvilket får minearbejdere, der bidrog til den kæde, til at miste deres belønninger.

PoW blockchain kræver en masse regnekraft til at validere transaktioner, så en gruppe minearbejdere bærer ofte ud af en mineaktivitet kaldet en pulje, som kombinerer deres beregningskraft for at øge deres chancer for at vinde belønninger. En egoistisk minearbejder skal holde mellem fem til ti procent af hash-raten på netværket.

Er selvisk minedrift farlig?

En effekt af et egoistisk mineangreb er centraliseringen af ​​netværket. Noder på PoW blockchains er forpligtet til at adoptere den længste kæde som den gyldige version af blockchain. Fordi ærlige noder risikerer at miste deres belønninger, hvis den egoistiske kæde viser sig at være længere ved offentliggørelsen, er der større sandsynlighed for, at de slutter sig til puljen af ​​egoistiske minearbejdere. Til sidst vokser den egoistiske pulje til at blive flertallet på blockchain og eliminerer decentraliseringen på netværket.

Minecentralisering på Bitcoin-netværket kan også føre til forsinkelser i transaktioner. Når en egoistisk pulje bliver flertallet i et netværk, kan det diktere, hvilke transaktioner der bliver tilføjet til den offentlige kæde. Selviske minearbejdere er mere tilbøjelige til at prioritere blokke med højere belønninger. Dette udvalg af transaktioner vil føre til en ophobning af transaktioner og gøre netværket ineffektivt.

Derudover skaber egoistisk minedrift ved at introducere centralisering til blockchain det perfekte miljø for ondsindede aktører. Spørgsmål som dobbeltudgifter kunne også udføres, fordi opgaven med at validere transaktioner ligger i kraften af ​​uærlige noder.

Strategier til bekæmpelse af selvisk minedrift

Flere strategier er blevet foreslået for at bekæmpe egoistisk minedrift på Bitcoin-netværket, og hver strategi har en anden tilgang. Mens nogle foreslår at foretage ændringer i netværket, omfatter andre strategier at give noder incitamenter til at forblive ærlige.

Den første foreslåede løsning er en randomiseringsteknik. Dette er kendt som en bagudkompatibel ændring. Det kræver, at minearbejdere, der støder på mere end én gaffel på blockchain, vælger, hvilken gaffel, de vil fortsætte med at arbejde på tilfældigt. Ud over at vælge blokke tilfældigt, skal minearbejdere offentliggøre oplysninger om alle opdagede blokke og gafler. Fordi selvisk minedrift afhænger af en privat kæde og bevidst kontinuerlig minedrift på denne kæde, underminerer indførelse af en tilfældig udvælgelsesproces aktiviteten.

En separat strategi involverer branding af hver blok med et tidsstempel. Tidsstemplet vil indeholde oplysninger om, hvornår hver blok blev udvundet, så hvornår en blok udvindes privat og efterfølgende tilføjet til hovedkæden med dets forældede tidsstempel, kan det nemt udskilles fra resten og kasseret.

Selvisk minedrift reducerer Bitcoins værdi

Uanset deres lukrative appel kan egoistiske mineangreb påvirke blockchain-netværket negativt. De kan føre til centralisering og transaktionsforsinkelser, hvilket skaber det perfekte miljø for ondsindede aktører.

Adskillige strategier er blevet foreslået for at bekæmpe egoistisk minedrift, herunder at lave ændringer i protokollen og tilskynde noder til at forblive ærlige. I sidste ende, for at minearbejdere skal være rentable, er det i deres bedste interesse at handle ærligt og opretholde værdien af ​​kryptovalutaen.