Wat is egoïstische mijnbouw op een blockchain?

Decentralisatie is cruciaal in de meeste projecten en netwerken op de blockchain. Bitcoin delegeert transactievalidatie aan knooppunten met rekenkracht in plaats van te vertrouwen op een centrale autoriteit. Op een proof of work (PoW) blockchain zoals Bitcoin, wordt het proces mining genoemd. Deelnemers valideren cryptotransacties en ontvangen beloningen.

Veiligheid op de PoW-blockchain hangt af van de aanname dat knooppunten eerlijk blijven en nieuwe blokken in de keten delen. Maar het is onmogelijk om de eerlijkheid van elk knooppunt te garanderen. Sommigen slagen er misschien niet in om nieuw ontdekte blokken bekend te maken om meer beloningen te winnen in een proces dat egoïstische mijnbouw wordt genoemd.

Wat is egoïstische mijnbouw?

Egoïstische mijnbouw houdt in dat een mijnwerker of een groep mijnwerkers op bedrieglijke wijze nieuwe blokken op de blockchain achterhoudt om de beloningen voor het valideren van blokken te monopoliseren. Mijnbouw verwijst naar het valideren van transacties op het Bitcoin-netwerk in ruil voor de blokbeloning en transactiekosten

hoe Bitcoin-mining werkt.

Zelfzuchtige mijnbouw vindt plaats wanneer een mijnwerker de informatie over een nieuw ontdekt blokgeheim bewaart om meer blokken te verzamelen dan de openbare keten en de meeste blokbeloningen te behalen.

Egoïstische mijnwerkers kunnen, als ze succesvol zijn in hun aanval, het traject van de blockchain veranderen. Hun primaire doel is om de openbare keten te ondermijnen door meer blokken te creëren, genoeg om de hoofdketen te domineren en de blokbeloningen te monopoliseren. Zodra ze de hoofdketen kunnen vervangen door hun privéketen, zijn de blokken en transacties binnen de blokken in de keten totaal anders dan wat normaal gesproken had moeten worden geregistreerd.

Hoe werkt egoïstische mijnbouw?

Om zelfzuchtige mijnbouw te begrijpen, is het cruciaal om te begrijpen hoe blockchain-mining werkt. Wanneer u crypto van de ene portemonnee naar de andere verzendt, wordt de transactie gegroepeerd met andere om een ​​blok te vormen dat is versleuteld met een 64-cijferig hexadecimaal getal dat een hash wordt genoemd. Mijnwerkers strijden om op te lossen met rekenkracht om de hash te raden. De succesvolle mijnwerker krijgt het recht om de transacties in dat blok te valideren, toe te voegen aan de openbare keten en de beloning te ontvangen.

Een egoïstische mijnwerker zal concurreren met andere mijnwerkers om de hash te raden en het recht te krijgen om het blok aan de blockchain toe te voegen. Maar in plaats van het nieuwe blok toe te voegen (te publiceren), verbergt een egoïstische mijnwerker dat blok en gaat door met het mijnen van blokken er bovenop. De zelfzuchtige blokken worden alleen onthuld om maximale beloning op de blokken te krijgen.

Het mijnbouwproces vindt gelijktijdig plaats - niet gelijktijdig. Op een groot netwerk als Bitcoin worden duizenden transacties verwerkt. Om tijd te besparen zijn de transacties gegroepeerd in blokken. Mijnwerkers strijden om de snelste om de hasj voor een blok op te lossen, zodat zij degenen zijn die het aan de keten kunnen toevoegen.

Wanneer een egoïstische mijnwerker echter een blok ontgint en verbergt, verbergt hij het niet onder een korenmaat. In plaats daarvan slaagt de mijnwerker er niet in om het toe te voegen aan het gedistribueerde grootboek, waardoor een zogenaamde "toevallige vork." Een toevallige vork is slechts een reeks blokken die naast maar geen deel uitmaken van de blokketen. Hoewel het in het geval van egoïstische mijnbouw niet per ongeluk is.

Terwijl de andere crypto miners continu bezig zijn met het publieke deel van de blockchain, egoïstische miners bouwen op hun vork, met de bedoeling meer blokken te verzamelen dan de openbare keten, waarna ze publiceer het.

Op dit punt kan een van de volgende drie dingen gebeuren; als de openbare keten langer is dan de vork van de zelfzuchtige mijnwerker, verbeuren ze en krijgen de (eerlijke) mijnwerkers op de openbare keten hun beloning. Als de openbare ketting korter is, winnen ze en wordt de toevallige vork aangenomen als de geldige ketting. Dit komt omdat een proof of work-blockchain is gebouwd op de veronderstelling dat de langste keten de geldige keten is. De "egoïstische" vork wordt dan onderdeel van de hoofdketen en dubbele blokken op de hoofdketen worden weggegooid, waardoor mijnwerkers die aan die keten hebben bijgedragen hun beloningen verliezen.

De PoW-blockchain vereist veel rekenkracht om transacties te valideren, dus een groep mijnwerkers draagt ​​vaak een mijnbouwactiviteit genaamd een pool uit, die hun rekenkracht combineert om hun winstkansen te vergroten beloningen. Een egoïstische mijnwerker moet tussen de vijf en tien procent van de hash-snelheid op het netwerk behouden.

Is zelfzuchtige mijnbouw gevaarlijk?

Een effect van een egoïstische mijnaanval is de centralisatie van het netwerk. Nodes op PoW-blockchains zijn vereist om de langste keten aan te nemen als de geldige versie van de blockchain. Omdat eerlijke nodes het risico lopen hun beloningen te verliezen als de egoïstische ketting bij publicatie langer blijkt te zijn, is de kans groter dat ze zich aansluiten bij de pool van egoïstische mijnwerkers. Uiteindelijk groeit de egoïstische pool uit tot de meerderheid op de blockchain en elimineert de decentralisatie op het netwerk.

Mijncentralisatie op het Bitcoin-netwerk kan ook leiden tot vertraging in transacties. Wanneer een egoïstische pool de meerderheid op een netwerk wordt, kan het bepalen welke transacties aan de openbare keten worden toegevoegd. Egoïstische mijnwerkers geven eerder prioriteit aan blokken met hogere beloningen. Deze selectie van transacties leidt tot een opeenstapeling van transacties en maakt het netwerk inefficiënt.

Bovendien creëert egoïstische mijnbouw door centralisatie van de blockchain te introduceren de perfecte omgeving voor kwaadwillende actoren. Problemen als dubbele uitgaven kunnen ook worden uitgevoerd omdat de taak van het valideren van transacties in de macht van oneerlijke knooppunten ligt.

Strategieën om zelfzuchtige mijnbouw te bestrijden

Er zijn verschillende strategieën voorgesteld om zelfzuchtige mining op het Bitcoin-netwerk tegen te gaan, en elke strategie heeft een andere aanpak. Hoewel sommigen voorstellen om wijzigingen in het netwerk aan te brengen, omvatten andere strategieën het bieden van stimulansen voor knooppunten om eerlijk te blijven.

De eerste voorgestelde oplossing is een randomiseringstechniek. Dit staat bekend als een achterwaarts compatibele wijziging. Mijnwerkers die op meer dan één vork op de blockchain stuiten, moeten willekeurig selecteren aan welke vork ze verder willen werken. Naast het willekeurig selecteren van blokken, moeten mijnwerkers informatie publiceren over alle ontdekte blokken en vorken. Omdat zelfzuchtige mijnbouw afhankelijk is van een privéketen en opzettelijke continue mijnbouw op die keten, ondermijnt de introductie van een willekeurig selectieproces de activiteit.

Een aparte strategie omvat het brandmerken van elk blok met een tijdstempel. Het tijdstempel bevat informatie over wanneer elk blok is gedolven, dus wanneer een blok privé wordt gedolven en vervolgens toegevoegd aan de hoofdketen met zijn verouderde tijdstempel, kan het gemakkelijk apart van de rest worden geplukt en weggegooid.

Egoïstische mijnbouw vermindert de waarde van Bitcoin

Ongeacht hun lucratieve aantrekkingskracht, kunnen zelfzuchtige mining-aanvallen het blockchain-netwerk negatief beïnvloeden. Ze kunnen leiden tot centralisatie en transactievertragingen, waardoor de perfecte omgeving ontstaat voor kwaadwillende actoren.

Er zijn verschillende strategieën voorgesteld om egoïstische mijnbouw te bestrijden, waaronder het aanbrengen van wijzigingen in het protocol en het stimuleren van knooppunten om eerlijk te blijven. Uiteindelijk is het voor mijnwerkers in hun eigen belang om eerlijk te handelen en de waardepropositie van de cryptocurrency te handhaven.