Какво е егоистично копаене в блокчейн?

Децентрализацията е от решаващо значение в повечето проекти и мрежи в блокчейна. Биткойн делегира валидирането на транзакция на възли с изчислителна мощност, вместо да разчита на централен орган. При блокчейн с доказателство за работа (PoW), като биткойн, процесът се нарича копаене. Участниците валидират крипто транзакции и получават награди.

Безопасността на PoW blockchain зависи от предположението, че възлите ще останат честни и ще споделят нови блокове във веригата. Но е невъзможно да се гарантира честността на всеки възел. Някои може да не успеят да публикуват новооткритите блокове, за да спечелят повече награди в процес, наречен егоистично копаене.

Какво е егоистично копаене?

Егоистичното копаене включва миньор или група миньори, които измамно задържат нови блокове в блокчейна, за да монополизират наградите за валидиране на блокове. Копаенето се отнася до валидиране на транзакции в биткойн мрежата в замяна на блоково възнаграждение и такси за транзакции, което е как работи биткойн копаенето.

Егоистично копаене възниква, когато копач пази информацията за новооткрит блок в тайна, за да натрупа повече блокове от публичната верига и да спечели повечето от блоковите награди.

Егоистичните копачи, ако успеят в атаката си, могат да променят траекторията на блокчейна. Тяхната основна цел е да подкопаят публичната верига чрез създаване на повече блокове, достатъчни, за да доминират в основната верига и да монополизират блоковите награди. След като могат да заменят основната верига със своята частна верига, блоковете и транзакциите в блоковете във веригата са напълно различни от това, което обикновено трябва да се записва.

Как работи егоистичното копаене?

За да разберете егоистичното копаене, е от решаващо значение да разберете как работи блокчейн копаенето. Когато изпращате крипто от един портфейл в друг, транзакцията се групира с други, за да образува блок, криптиран с 64-цифрено шестнадесетично число, наречено хеш. Копачите се състезават да решават с изчислителна мощност, за да познаят хеша. Успешният копач получава правото да валидира транзакциите в този блок, да го добави към публичната верига и да получи наградата.

Егоистичен копач ще се състезава с други копачи, за да познае хеша и да получи правото да добави блока към блокчейна. Но вместо да добави (публикува) новия блок, егоистичен копач скрива този блок и продължава да копае блокове върху него. Блоковете, добити егоистично, се разкриват само за получаване на максимална награда за блоковете.

Процесът на копаене се извършва едновременно, а не едновременно. В голяма мрежа като биткойн се обработват хиляди транзакции. За да спестите време, транзакциите са групирани в блокове. Копачите се състезават кой най-бързо ще реши хеша за блок, така че те да бъдат тези, които ще го добавят към веригата.

Въпреки това, когато егоистичен миньор копае и скрива блок, той не го крие под бушел. Вместо това миньорът не успява да го добави към разпределената книга, създавайки това, което се нарича "случайна вилица". Случайното разклонение е просто поредица от блокове, които вървят до, но не са част от блокчейн. Въпреки че в случай на егоистично копаене, това наистина не е случайно.

Докато другите крипто копачи непрекъснато работят върху публичната част на блокчейна, егоистичните копачи изграждат върху разклонението си, възнамерявайки да натрупат повече блокове от публичната верига, след което те публикувайте го.

В този момент може да се случи едно от трите неща; ако публичната верига е по-дълга от вилицата на егоистичния миньор, те губят, а (честните) миньори в публичната верига получават своите награди. Ако публичната верига е по-къса, те печелят и случайното разклонение се приема като валидна верига. Това е така, защото доказателството за работа на блокчейн се основава на предположението, че най-дългата верига е валидната верига. След това „егоистичната“ вилица става част от основната верига и дублиращите се блокове в основната верига се изхвърлят, което кара миньорите, които са допринесли за тази верига, да загубят своите награди.

PoW блокчейнът изисква много изчислителна мощност за валидиране на транзакции, така че група копачи често носи извеждат дейност за копаене, наречена пул, която комбинира тяхната изчислителна мощ, за да увеличи шансовете им за печалба награди. Един егоистичен копач трябва да държи между пет до десет процента от хешрейта в мрежата.

Опасен ли е егоистичният добив?

Един ефект от егоистична копаене атака е централизацията на мрежата. От възлите на PoW блокчейни се изисква да приемат най-дългата верига като валидна версия на блокчейна. Тъй като честните възли рискуват да загубят наградите си, ако егоистичната верига се окаже по-дълга при публикуването, те са по-склонни да се присъединят към групата на егоистичните копачи. В крайна сметка егоистичният пул нараства, за да стане мнозинство в блокчейна и елиминира децентрализацията в мрежата.

Централизация на копаене в биткойн мрежата също може да доведе до забавяне на транзакциите. Когато егоистичният пул стане мнозинство в мрежата, той може да диктува кои транзакции да се добавят към публичната верига. Егоистичните копачи са по-склонни да приоритизират блокове с по-високи награди. Този избор на транзакции ще доведе до натрупване на транзакции и ще направи мрежата неефективна.

Освен това егоистичното копаене чрез въвеждане на централизация в блокчейна създава перфектната среда за злонамерени участници. Проблеми като двойно харчене също могат да бъдат извършени, защото задачата за валидиране на транзакции се намира в силата на нечестни възли.

Стратегии за борба с егоистичното копаене

Бяха предложени няколко стратегии за борба с егоистичното копаене в биткойн мрежата и всяка стратегия използва различен подход. Докато някои предлагат да се направят промени в мрежата, други стратегии включват предоставяне на възли със стимули да останат честни.

Първото предложено решение е техника на рандомизация. Това е известно като промяна с обратна съвместимост. Изисква миньорите, които попаднат на повече от един форк в блокчейна, да изберат върху кой форк да продължат да работят произволно. В допълнение към случайния избор на блокове, миньорите трябва да публикуват информация за всички открити блокове и разклонения. Тъй като егоистичното копаене зависи от частна верига и умишленото непрекъснато копаене в тази верига, въвеждането на процес на произволен избор подкопава дейността.

Отделна стратегия включва брандиране на всеки блок с времеви печат. Клеймото за време ще включва информация кога всеки блок е бил добит, така че кога блок е добит частно и впоследствие добавен към основната верига с неактуален времеви печат, той може лесно да бъде избран отделно от останалите и изхвърлени.

Егоистичното копаене намалява стойността на биткойн

Независимо от тяхната доходоносна привлекателност, егоистичните копаещи атаки могат да повлияят негативно на блокчейн мрежата. Те могат да доведат до централизация и забавяне на транзакциите, създавайки перфектната среда за злонамерени участници.

Бяха предложени няколко стратегии за борба с егоистичното копаене, включително правене на промени в протокола и стимулиране на възлите да останат честни. В крайна сметка, за да бъдат печеливши, в техен най-добър интерес е да действат честно и да поддържат стойностното предложение на криптовалутата.