Коли система майнінгу Bitcoin потрапляє під удар: розуміння егоїстичного майнінгу

Архітектура майнінгу Bitcoin була спроектована з простою системою стимулів — майнери отримують нагороду за чесне підтвердження транзакцій та забезпечення безпеки мережі. Але що трапляється, коли майнери вирішують зловживати системою?

Уразливість, яка не повинна працювати (Але теоретично працює)

Ще у 2013 році дослідники з Корнелл опублікували проривну роботу, яка демонструє критичну вразливість у механізмі консенсусу Bitcoin. Їхні висновки ввели поняття «егоїстичний майнінг» — стратегія, коли майнери експлуатують систему нагород, стратегічно часуючи оголошення блоків.

Ось як це працює: замість миттєвого поширення нововидобутих блоків, стратегічно налаштований майнер тримає їх у таємниці. Поки решта мережі продовжує розширювати публічний блокчейн, цей майнер таємно розширює свою власну ланцюг паралельно. Мета майнера проста — підтримувати перевагу щонайменше одним блоком перед усіма іншими.

Коли настає правильний момент, він запускає свою довшу ланцюг. Оскільки мережа приймає ту ланцюг, яка має найбільше сумарне обчислювальне навантаження, версія егоїстичного майнера замінює легітимну. Інші блоки стають сиротами, транзакції скасовуються, а стратегічний майнер отримує всі пов’язані нагороди, тоді як широка мережа витрачає ресурси даремно.

Математика переваги

Можливість реалізації залежить від двох факторів: удачі та обчислювальної потужності. Майнери, що контролюють значні ресурси, мають кращі шанси успішно здійснити цю стратегію. Але ключове розуміння з дослідження — коли публічні майнери зрозуміють, що відбувається, вони стикаються з економічним вибором: продовжувати боротися з егоїстичними майнерами або перейти до їхньої альтернативної ланцюги, щоб уникнути марних зусиль.

Теоретично, це може концентрувати майнінгову потужність у небезпечних межах, загрожуючи децентралізації Bitcoin.

Чому це рідко трапляється на практиці

Незважаючи на теоретичну вразливість, егоїстичний майнінг здебільшого залишається думкою експерименту. Ось чому він не працює в реальності:

Економічний парадокс: щоб стратегія залишалася прибутковою, майнери повинні підтримувати цінність Bitcoin. Централізуючи мережу настільки сильно, вони руйнують сам актив, що визначає їхні нагороди. Прибутки майнера існують цілком у Bitcoin — руйнування мережі підриває їхнє власне багатство.

Складність координації: для реалізації потрібно зберігати операційну таємницю, одночасно керуючи блоками, ідеально координуючи час розкриття мережі та перевершуючи всю екосистему чесних учасників. Технічні та організаційні витрати значні.

Проблеми узгодженості: інші майнери, що приєднуються до егоїстичних, фактично позбавляють переваги атакуючого — тепер усі отримують рівні вигоди, що усуває мотивацію до отримання прибутку.

Більша дискусія

Хоча егоїстичний майнінг становить теоретичну загрозу для безпеки Bitcoin, він одночасно підкреслює, чому система залишилася стійкою. Економічні стимули в кінцевому підсумку сприяють чесній участі, а не зловживанню. Будь-який майнер із достатньою потужністю для спроби цієї стратегії має ще більший інтерес зберегти цілісність Bitcoin — і, відповідно, своє багатство.