Co je to sobecká těžba na blockchainu?

Decentralizace je klíčová ve většině projektů a sítí na blockchainu. Bitcoin deleguje ověřování transakcí na uzly s výpočetním výkonem namísto spoléhání se na centrální autoritu. Na blockchainu proof of work (PoW), jako je bitcoin, se tento proces nazývá těžba. Účastníci ověřují krypto transakce a získávají odměny.

Bezpečnost na PoW blockchainu závisí na předpokladu, že uzly zůstanou poctivé a budou sdílet nové bloky v řetězci. Ale je nemožné zaručit poctivost každého uzlu. Někteří nemusí propagovat nově objevené bloky, aby získali více odměn v procesu zvaném sobecká těžba.

Co je sobecká těžba?

Sobecká těžba zahrnuje těžaře nebo skupinu těžařů, kteří podvodně zadržují nové bloky na blockchainu, aby monopolizovali odměny za ověřování bloků. Těžba se týká ověřování transakcí v bitcoinové síti výměnou za blokovou odměnu a transakční poplatky, což je jak funguje těžba bitcoinů.

K sobecké těžbě dochází, když těžař uchovává informace o nově objeveném bloku v tajnosti, aby nashromáždil více bloků než veřejný řetězec a získal většinu odměn za blok.

Sobečtí těžaři, pokud jsou ve svém útoku úspěšní, mohou změnit trajektorii blockchainu. Jejich primárním účelem je podkopat veřejný řetězec vytvořením více bloků, které stačí na to, aby ovládly hlavní řetězec a monopolizovaly odměny bloků. Jakmile mohou nahradit hlavní řetězec svým soukromým řetězcem, bloky a transakce v blocích v řetězci jsou zcela odlišné od toho, co by se mělo běžně zaznamenávat.

Jak funguje sobecká těžba?

Abychom porozuměli sobecké těžbě, je důležité porozumět jak funguje těžba blockchainu. Když pošlete krypto z jedné peněženky do druhé, transakce se seskupí s ostatními a vytvoří blok zašifrovaný 64místným hexadecimálním číslem nazývaným hash. Těžaři soutěží o vyřešení s výpočetním výkonem, aby uhodli hash. Úspěšný těžař získá právo ověřit transakce v tomto bloku, přidat jej do veřejného řetězce a získat odměnu.

Sobecký těžař bude soutěžit s ostatními těžaři, kdo uhodne hash a získá právo přidat blok do blockchainu. Ale místo toho, aby přidal (zveřejnil) nový blok, sobecký horník tento blok skryje a pokračuje v těžbě bloků na jeho vrcholu. Sobecky vytěžené bloky jsou zveřejněny pouze za účelem získání maximální odměny za bloky.

Proces těžby probíhá souběžně – nikoli současně. Ve velké síti, jako je bitcoin, se zpracovávají tisíce transakcí. Pro úsporu času jsou transakce seskupeny do bloků. Těžaři soutěží o to, kdo nejrychleji vyřeší hash pro blok, a tak se stanou těmi, kdo jej přidají do řetězce.

Když však sobecký horník těží a ukrývá blok, neschová ho pod bušl. Místo toho jej těžař nepřidá do distribuované účetní knihy a vytváří to, co se nazývá an "náhodné vidle." Náhodné rozvětvení je jen řada bloků běžících vedle, ale nejsou součástí blockchain. I když v případě sobecké těžby to opravdu není náhodné.

Zatímco ostatní těžaři kryptoměn nepřetržitě pracují na veřejné části blockchainu, sobečtí těžaři stavět na jejich vidlici, v úmyslu nashromáždit více bloků než veřejný řetězec, po kterém oni zveřejnit to.

V tomto okamžiku se může stát jedna ze tří věcí; je-li veřejný řetěz delší než vidlička sobeckého horníka, propadají a (čestní) horníci na veřejném řetězci získávají své odměny. Pokud je veřejný řetězec kratší, vyhrají a náhodná vidlice je přijata jako platný řetězec. Je to proto, že blockchain pro důkaz práce je postaven na předpokladu, že nejdelší řetězec je platným řetězcem. „Sobecký“ fork se pak stane součástí hlavního řetězce a duplicitní bloky na hlavním řetězci jsou odhozeny, což způsobí, že těžaři, kteří do tohoto řetězce přispěli, přijdou o své odměny.

Blockchain PoW vyžaduje hodně výpočetního výkonu k ověření transakcí, takže skupina těžařů často nese ven těžební činnost zvanou pool, která kombinuje jejich výpočetní výkon a zvyšuje jejich šance na zisk odměny. Sobecký těžař musí držet mezi pěti až deseti procenty hash rate v síti.

Je sobecká těžba nebezpečná?

Jedním z efektů sobeckého těžařského útoku je centralizace sítě. Uzly na PoW blockchainech musí přijmout nejdelší řetězec jako platnou verzi blockchainu. Protože čestné uzly riskují, že přijdou o své odměny, pokud se ukáže, že sobecký řetězec bude při zveřejnění delší, je pravděpodobnější, že se připojí k hromadě sobeckých horníků. Nakonec se sobecký fond rozroste a stane se většinou na blockchainu a eliminuje decentralizaci v síti.

Centralizace těžby na bitcoinové síti může také vést ke zpoždění transakcí. Když se sobecký fond stane většinou v síti, může diktovat, které transakce budou přidány do veřejného řetězce. Sobečtí těžaři spíše upřednostňují bloky s vyššími odměnami. Tento výběr transakcí povede k nahromadění transakcí a síť bude neefektivní.

Navíc sobecká těžba zavedením centralizace do blockchainu vytváří dokonalé prostředí pro zlomyslné aktéry. Problémy, jako je dvojí utrácení, by také mohly být řešeny, protože úloha ověřování transakcí spočívá v moci nepoctivých uzlů.

Strategie pro boj proti sobecké těžbě

Bylo navrženo několik strategií pro boj proti sobecké těžbě v síti bitcoinů a každá strategie má jiný přístup. Zatímco někteří navrhují provést změny v síti, jiné strategie zahrnují poskytování pobídek uzlům, aby zůstaly poctivé.

Prvním navrženým řešením je randomizační technika. Toto je známé jako zpětně kompatibilní změna. Vyžaduje to, aby těžaři, kteří narazí na více než jednu vidlici na blockchainu, náhodně vybrali, na které vidlici budou dále pracovat. Kromě náhodného výběru bloků musí těžaři zveřejňovat informace o všech objevených blocích a rozvětvení. Protože sobecká těžba závisí na soukromém řetězci a záměrná nepřetržitá těžba na tomto řetězci, zavedení procesu náhodného výběru aktivitu podkopává.

Samostatná strategie zahrnuje označení každého bloku časovým razítkem. Časové razítko bude obsahovat informace o tom, kdy byl každý blok vytěžen, takže kdy je blok vytěžen soukromě a následně přidán do hlavního řetězce s jeho zastaralým časovým razítkem, lze jej snadno vybrat odděleně od ostatních a vyřazeno.

Sobecká těžba snižuje hodnotu bitcoinu

Bez ohledu na jejich lukrativní přitažlivost mohou sobecké těžařské útoky negativně ovlivnit blockchainovou síť. Mohou vést k centralizaci a zpoždění transakcí a vytvořit tak dokonalé prostředí pro zlomyslné aktéry.

Bylo navrženo několik strategií pro boj proti sobecké těžbě, včetně provádění změn v protokolu a pobízení uzlů, aby zůstaly čestné. Aby byli těžaři ziskoví, je v jejich nejlepším zájmu jednat čestně a udržovat hodnotovou nabídku kryptoměny.