Kaj je sebično rudarjenje v verigi blokov?

Decentralizacija je ključnega pomena pri večini projektov in omrežij v verigi blokov. Bitcoin delegira validacijo transakcij na vozlišča z računalniško močjo, namesto da bi se zanašal na osrednji organ. Na verigi blokov z dokazi o delu (PoW), kot je Bitcoin, se postopek imenuje rudarjenje. Udeleženci potrdijo kripto transakcije in prejmejo nagrade.

Varnost v verigi blokov PoW je odvisna od predpostavke, da bodo vozlišča ostala poštena in si delila nove bloke v verigi. Vendar je nemogoče zagotoviti poštenost vsakega vozlišča. Nekateri morda ne objavijo na novo odkritih blokov, da bi pridobili več nagrad v procesu, imenovanem sebično rudarjenje.

Kaj je sebično rudarjenje?

Sebično rudarjenje vključuje rudar ali skupino rudarjev, ki s prevaro zadržijo nove bloke v verigi blokov, da monopolizirajo nagrade za potrjevanje blokov. Rudarjenje se nanaša na potrjevanje transakcij v omrežju Bitcoin v zameno za nagrado za blok in transakcijske provizije, kar je kako deluje Bitcoin rudarjenje.

Sebično rudarjenje se pojavi, ko rudar hrani informacije o novo odkritem bloku v tajnosti, da bi zbral več blokov kot javna veriga in pridobil večino nagrad za blok.

Če so sebični rudarji uspešni pri napadu, lahko spremenijo pot verige blokov. Njihov primarni namen je spodkopati javno verigo z ustvarjanjem več blokov, dovolj za prevlado nad glavno verigo in monopolizacijo nagrad blokov. Ko lahko glavno verigo zamenjajo s svojo zasebno verigo, so bloki in transakcije znotraj blokov v verigi povsem drugačni od tistega, kar bi moralo biti običajno zabeleženo.

Kako deluje sebično rudarjenje?

Za razumevanje sebičnega rudarjenja je ključnega pomena razumevanje kako deluje rudarjenje blockchain. Ko pošiljate kriptovalute iz ene denarnice v drugo, se transakcija združi z drugimi v blok, šifriran s 64-mestnim šestnajstiškim številom, imenovanim zgoščena vrednost. Rudarji tekmujejo v reševanju z računalniško močjo, da uganejo zgoščeno vrednost. Uspešen rudar pridobi pravico, da potrdi transakcije v tem bloku, ga doda v javno verigo in prejme nagrado.

Sebični rudar bo tekmoval z drugimi rudarji, da ugane zgoščeno vrednost in pridobi pravico do dodajanja bloka v verigo blokov. Toda namesto da bi dodal (objavil) nov blok, sebični rudar skrije ta blok in nadaljuje z rudarjenjem blokov na vrhu. Bloki, izkopani sebično, so razkriti samo zato, da pridobijo največjo nagrado za bloke.

Proces rudarjenja poteka sočasno – ne sočasno. V velikem omrežju, kot je Bitcoin, se obdeluje na tisoče transakcij. Zaradi prihranka časa so transakcije združene v bloke. Rudarji tekmujejo, kdo bo najhitrejši rešiti zgoščeno vrednost za blok, tako da so tisti, ki ga bodo dodali v verigo.

Vendar, ko sebični rudar rudari in skriva blok, ga ne skriva pod grmado. Namesto tega ga rudar ne doda v porazdeljeno knjigo, ki ustvari tisto, kar se imenuje "naključne vilice." Nenamerno razcep je le niz blokov, ki tečejo poleg, vendar niso del blockchain. Čeprav v primeru sebičnega rudarjenja res ni naključno.

Medtem ko drugi kripto rudarji nenehno delajo na javnem delu blockchaina, sebični rudarji gradijo na svojih vilicah, pri čemer nameravajo zbrati več blokov kot javna veriga, nakar se objavite.

Na tej točki se lahko zgodi ena od treh stvari; če je javna veriga daljša od vilic sebičnega rudarja, izgubijo, (pošteni) rudarji v javni verigi pa dobijo svoje nagrade. Če je javna veriga krajša, zmagajo in nenamerna razcepitev se sprejme kot veljavna veriga. To je zato, ker je dokaz o delu verige blokov zgrajen na predpostavki, da je najdaljša veriga veljavna veriga. "Sebične" vilice nato postanejo del glavne verige, podvojeni bloki v glavni verigi pa se zavržejo, zaradi česar rudarji, ki so prispevali k tej verigi, izgubijo svoje nagrade.

Blockchain PoW zahteva veliko računalniške moči za potrjevanje transakcij, zato skupina rudarjev pogosto prenaša iz dejavnosti rudarjenja, imenovane pool, ki združuje njihovo računsko moč, da poveča njihove možnosti za dobiček nagrade. Sebični rudar mora imeti med pet do deset odstotkov stopnje zgoščevanja v omrežju.

Ali je sebično rudarjenje nevarno?

Eden od učinkov sebičnega rudarskega napada je centralizacija omrežja. Vozlišča v verigah blokov PoW morajo sprejeti najdaljšo verigo kot veljavno različico verige blokov. Ker poštena vozlišča tvegajo izgubo svojih nagrad, če se izkaže, da je sebična veriga ob objavi daljša, je večja verjetnost, da se bodo pridružila skupini sebičnih rudarjev. Sčasoma se sebični bazen poveča, da postane večina v verigi blokov in odpravi decentralizacijo v omrežju.

Centralizacija rudarjenja v Bitcoin omrežju lahko povzroči tudi zamudo pri transakcijah. Ko sebični bazen postane večina v omrežju, lahko narekuje, katere transakcije bodo dodane v javno verigo. Sebični rudarji bodo bolj verjetno dali prednost blokom z višjimi nagradami. Ta izbor transakcij bo povzročil kopičenje transakcij in naredil omrežje neučinkovito.

Poleg tega sebično rudarjenje z uvedbo centralizacije v verigo blokov ustvarja popolno okolje za zlonamerne akterje. Težave, kot je dvojna poraba, se lahko pojavijo tudi zato, ker je naloga potrjevanja transakcij v pristojnosti nepoštenih vozlišč.

Strategije za boj proti sebičnemu rudarjenju

Za boj proti sebičnemu rudarjenju v omrežju Bitcoin je bilo predlaganih več strategij in vsaka strategija ima drugačen pristop. Medtem ko nekateri predlagajo spremembe v omrežju, druge strategije vključujejo zagotavljanje vozlišč s spodbudami, da ostanejo pošteni.

Prva predlagana rešitev je tehnika randomizacije. To je znano kot sprememba združljivosti za nazaj. Zahteva, da rudarji, ki naletijo na več kot en fork v verigi blokov, naključno izberejo, na katerem forku naj nadaljujejo delo. Poleg naključnega izbiranja blokov morajo rudarji objaviti informacije o vseh odkritih blokih in razcepih. Ker je sebično rudarjenje odvisno od zasebne verige in namerno neprekinjeno rudarjenje v tej verigi, uvedba postopka naključne izbire spodkopava dejavnost.

Ločena strategija vključuje označevanje vsakega bloka s časovnim žigom. Časovni žig bo vseboval informacije o tem, kdaj je bil vsak blok rudarjen, torej kdaj je blok rudarjen zasebno in naknadno dodan v glavno verigo z zastarelim časovnim žigom, ga je mogoče zlahka ločiti od ostalih in zavržen.

Sebično rudarjenje zmanjšuje vrednost Bitcoina

Ne glede na njihovo dobičkonosno privlačnost lahko sebični rudarski napadi negativno vplivajo na omrežje blockchain. Lahko povzročijo centralizacijo in zamude pri transakcijah ter ustvarijo popolno okolje za zlonamerne akterje.

Za boj proti sebičnemu rudarjenju je bilo predlaganih več strategij, vključno s spremembami protokola in spodbujanjem vozlišč, da ostanejo poštena. Da bi bili rudarji dobičkonosni, je v njihovem interesu, da delujejo pošteno in ohranjajo vrednost ponudbe kriptovalute.