Hva er egoistisk gruvedrift på en blokkjede?

Desentralisering er avgjørende i de fleste prosjekter og nettverk på blokkjeden. Bitcoin delegerer transaksjonsvalidering til noder med beregningskraft i stedet for å stole på en sentral autoritet. På en proof of work (PoW) blockchain som Bitcoin, kalles prosessen mining. Deltakere validerer kryptotransaksjoner og mottar belønninger.

Sikkerhet på PoW-blokkjeden avhenger av antagelsen at nodene vil forbli ærlige og dele nye blokker i kjeden. Men det er umulig å garantere ærligheten til hver node. Noen kan mislykkes i å publisere nyoppdagede blokker for å vinne flere belønninger i en prosess som kalles egoistisk gruvedrift.

Hva er egoistisk gruvedrift?

Egoistisk gruvedrift innebærer at en gruvearbeider eller en gruppe gruvearbeidere svikelig holder tilbake nye blokker på blokkjeden for å monopolisere belønningene for å validere blokker. Mining refererer til å validere transaksjoner på Bitcoin-nettverket i bytte mot blokkbelønningen og transaksjonsgebyrene, som er hvordan Bitcoin-gruvedrift fungerer.

Egoistisk gruvedrift oppstår når en gruvearbeider holder informasjonen om en nyoppdaget blokk hemmelig for å samle flere blokker enn den offentlige kjeden og få mesteparten av blokkbelønningene.

Egoistiske gruvearbeidere, hvis de lykkes i angrepet, kan endre banen til blokkjeden. Deres primære formål er å undergrave den offentlige kjeden ved å lage flere blokker, nok til å dominere hovedkjeden og monopolisere blokkbelønningene. Når de først kan erstatte hovedkjeden med sin private kjede, er blokkene og transaksjonene i blokkene på kjeden helt forskjellige fra det som vanligvis skulle vært registrert.

Hvordan fungerer egoistisk gruvedrift?

For å forstå egoistisk gruvedrift er det avgjørende å forstå hvordan blockchain-gruvedrift fungerer. Når du sender krypto fra en lommebok til en annen, blir transaksjonen gruppert med andre for å danne en blokk kryptert med et 64-sifret heksadesimalt tall kalt en hash. Gruvearbeidere konkurrerer om å løse med beregningskraft for å gjette hasjen. Den vellykkede gruvearbeideren får rett til å validere transaksjonene i den blokken, legge den til i den offentlige kjeden og motta belønningen.

En egoistisk gruvearbeider vil konkurrere med andre gruvearbeidere om å gjette hashen og få retten til å legge blokken til blokkjeden. Men i stedet for å legge til (publisere) den nye blokken, skjuler en egoistisk gruvearbeider den blokken og fortsetter å gruve blokker på toppen av den. Blokkene utvunnet egoistisk blir bare avslørt for å få maksimal belønning på blokkene.

Gruveprosessen skjer samtidig - ikke samtidig. På et stort nettverk som Bitcoin blir tusenvis av transaksjoner behandlet. For å spare tid er transaksjonene gruppert i blokker. Gruvearbeidere konkurrerer om å være de raskeste til å løse hashen for en blokk, så de får være de som legger den til i kjeden.

Men når en egoistisk gruvearbeider miner og skjuler en blokk, gjemmer han den ikke under en skjeppe. I stedet unnlater gruvearbeideren å legge den til i den distribuerte hovedboken og oppretter det som omtales som en "tilfeldig gaffel." En tilfeldig gaffel er bare en serie blokker som løper ved siden av, men ikke en del av blokkjede. Selv om det er egoistisk gruvedrift, er det egentlig ikke tilfeldig.

Mens de andre kryptogruvearbeiderne kontinuerlig jobber med den offentlige delen av blokkjeden, egoistiske gruvearbeidere bygge på gaffelen deres, med hensikt å samle flere blokker enn den offentlige kjeden, hvoretter de offentliggjøre det.

På dette tidspunktet kan en av tre ting skje; hvis den offentlige kjeden er lengre enn den egoistiske gruvearbeiderens gaffel, taper de, og de (ærlige) gruvearbeiderne i den offentlige kjeden får belønningene sine. Hvis den offentlige kjeden er kortere, vinner de, og den tilfeldige gaffelen blir adoptert som den gyldige kjeden. Dette er fordi et bevis på arbeid blokkjede er bygget på antakelsen om at den lengste kjeden er den gyldige kjeden. Den "egoistiske" gaffelen blir da en del av hovedkjeden, og dupliserte blokker på hovedkjeden blir kastet, noe som får gruvearbeidere som bidro til den kjeden til å miste belønningene sine.

PoW-blokkjeden krever mye beregningskraft for å validere transaksjoner, så en gruppe gruvearbeidere bærer ofte ut en gruveaktivitet kalt en pool, som kombinerer deres beregningskraft for å øke sjansene deres for å få belønninger. En egoistisk gruvearbeider må holde mellom fem til ti prosent av hash-raten på nettverket.

Er egoistisk gruvedrift farlig?

En effekt av et egoistisk gruveangrep er sentraliseringen av nettverket. Noder på PoW-blokkjeder er pålagt å bruke den lengste kjeden som gyldig versjon av blokkjeden. Fordi ærlige noder risikerer å miste belønningen hvis den egoistiske kjeden viser seg å være lengre ved publisering, er det mer sannsynlig at de slutter seg til bassenget av egoistiske gruvearbeidere. Etter hvert vokser det egoistiske bassenget til å bli flertallet på blokkjeden og eliminerer desentraliseringen på nettverket.

Mining sentralisering på Bitcoin-nettverket kan også føre til forsinkelser i transaksjoner. Når en egoistisk pool blir majoriteten i et nettverk, kan det diktere hvilke transaksjoner som blir lagt til den offentlige kjeden. Egoistiske gruvearbeidere er mer sannsynlig å prioritere blokker med høyere belønning. Dette utvalget av transaksjoner vil føre til en haug med transaksjoner og gjøre nettverket ineffektivt.

I tillegg skaper egoistisk gruvedrift ved å introdusere sentralisering til blokkjeden det perfekte miljøet for ondsinnede aktører. Problemer som dobbeltutgifter kan også utføres fordi oppgaven med å validere transaksjoner ligger i kraften til uærlige noder.

Strategier for å bekjempe egoistisk gruvedrift

Flere strategier har blitt foreslått for å bekjempe egoistisk gruvedrift på Bitcoin-nettverket, og hver strategi har en annen tilnærming. Mens noen foreslår å gjøre endringer i nettverket, inkluderer andre strategier å gi noder insentiver til å forbli ærlige.

Den første løsningen som foreslås er en randomiseringsteknikk. Dette er kjent som en bakoverkompatibel endring. Det krever at gruvearbeidere som snubler over mer enn én gaffel på blokkjeden, velger hvilken gaffel de vil fortsette å jobbe med tilfeldig. I tillegg til å velge blokker tilfeldig, må gruvearbeidere publisere informasjon om alle oppdagede blokker og gafler. Fordi egoistisk gruvedrift er avhengig av en privat kjede og bevisst kontinuerlig gruvedrift på den kjeden, undergraver å innføre en tilfeldig utvelgelsesprosess aktiviteten.

En egen strategi innebærer å merke hver blokk med et tidsstempel. Tidsstemplet vil inkludere informasjon om når hver blokk ble utvunnet, så når en blokk utvinnes privat og senere lagt til hovedkjeden med sitt utdaterte tidsstempel, kan det enkelt plukkes fra resten og kastet.

Egoistisk gruvedrift reduserer Bitcoins verdi

Uavhengig av deres lukrative appell, kan egoistiske gruveangrep påvirke blokkjedenettverket negativt. De kan føre til sentralisering og transaksjonsforsinkelser, og skaper det perfekte miljøet for ondsinnede aktører.

Flere strategier har blitt foreslått for å bekjempe egoistisk gruvedrift, inkludert å gjøre endringer i protokollen og oppmuntre noder til å forbli ærlige. Til syvende og sist, for at gruvearbeidere skal være lønnsomme, er det i deres beste interesse å handle ærlig og opprettholde verdiforslaget til kryptovalutaen.