همه ماینرهای کریپتو برای منافع بیشتر عمل نمی کنند.
تمرکززدایی در اکثر پروژه ها و شبکه های زنجیره بلوکی بسیار مهم است. بیت کوین به جای تکیه بر یک مرجع مرکزی، اعتبارسنجی تراکنش ها را به گره هایی با قدرت محاسباتی واگذار می کند. در بلاک چین اثبات کار (PoW) مانند بیت کوین، این فرآیند استخراج نامیده می شود. شرکت کنندگان تراکنش های رمزنگاری را تأیید می کنند و پاداش دریافت می کنند.
ایمنی در بلاک چین PoW به این بستگی دارد که گره‌ها صادقانه باقی بمانند و بلوک‌های جدیدی را در زنجیره به اشتراک بگذارند. اما تضمین صداقت هر گره غیرممکن است. برخی ممکن است نتوانند بلوک‌های تازه کشف‌شده را برای کسب جوایز بیشتر در فرآیندی به نام استخراج خودخواهانه منتشر کنند.
استخراج خودخواه چیست؟
ماینینگ خودخواهانه شامل یک ماینر یا گروهی از ماینرها می شود که به صورت فریبکارانه بلوک های جدید روی بلاک چین را مخفی می کنند تا جوایز اعتبارسنجی بلاک ها را در انحصار خود درآورند. ماینینگ به اعتبارسنجی تراکنش‌ها در شبکه بیت‌کوین در ازای پاداش بلاک و کارمزد تراکنش‌ها اشاره دارد که روش استخراج بیت‌کوین به این صورت است.
استخراج خودخواهانه زمانی اتفاق می افتد که یک ماینر اطلاعات مربوط به یک بلوک تازه کشف شده را مخفی نگه می دارد تا بلاک های بیشتری نسبت به زنجیره عمومی جمع آوری کند و بیشتر پاداش های بلوک را به دست آورد.
ماینرهای خودخواه، در صورت موفقیت در حمله، می توانند مسیر بلاک چین را تغییر دهند. هدف اصلی آنها تضعیف زنجیره عمومی با ایجاد بلوک های بیشتر است که برای تسلط بر زنجیره اصلی و انحصار پاداش های بلوک کافی است. هنگامی که آنها می توانند زنجیره اصلی را با زنجیره خصوصی خود جایگزین کنند، بلوک ها و تراکنش های درون بلوک های زنجیره کاملاً با آنچه که معمولاً باید ثبت می شد متفاوت است.
استخراج خودخواه چگونه کار می کند؟
برای درک استخراج خودخواهانه، درک نحوه عملکرد استخراج بلاک چین بسیار مهم است. هنگامی که رمزارز را از یک کیف پول به کیف دیگر ارسال می کنید، تراکنش با دیگران گروه بندی می شود تا یک بلوک رمزگذاری شده با یک عدد هگزادسیمال 64 رقمی به نام هش تشکیل شود. ماینرها برای حل با قدرت محاسباتی برای حدس زدن هش رقابت می کنند. ماینر موفق این حق را به دست می آورد که تراکنش های آن بلوک را تأیید کند، آن را به زنجیره عمومی اضافه کند و پاداش را دریافت کند.
یک ماینر خودخواه برای حدس زدن هش و به دست آوردن حق اضافه کردن بلاک به بلاک چین با سایر ماینرها رقابت می کند. اما به جای اضافه کردن (انتشار) بلوک جدید، یک ماینر خودخواه آن بلوک را پنهان می کند و به استخراج بلوک در بالای آن ادامه می دهد. بلوک‌هایی که خودخواهانه استخراج می‌شوند، فقط برای کسب حداکثر پاداش در بلوک‌ها افشا می‌شوند.
فرآیند استخراج همزمان اتفاق می افتد – نه همزمان. در شبکه بزرگی مانند بیت کوین، هزاران تراکنش در حال پردازش هستند. برای صرفه جویی در زمان، تراکنش ها در بلوک ها گروه بندی می شوند. ماینرها برای سریع‌ترین افراد برای حل هش یک بلوک رقابت می‌کنند، بنابراین می‌توانند آن را به زنجیره اضافه کنند.
با این حال، وقتی یک ماینر خودخواه یک بلوک را مین می‌کشد و آن را پنهان می‌کند، آن را زیر یک بوش پنهان نمی‌کند. در عوض، ماینر نمی‌تواند آن را به دفتر کل توزیع‌شده اضافه کند و چیزی را ایجاد کند که به آن «چنگال تصادفی» می‌گویند. یک فورک تصادفی فقط مجموعه‌ای از بلوک‌هایی است که در کنار بلاک چین اجرا می‌شوند اما بخشی از آن نیستند. اگرچه در مورد ماینینگ خودخواهانه، واقعاً تصادفی نیست.
در حالی که سایر ماینرهای رمزنگاری به طور مداوم بر روی بخش عمومی بلاک چین کار می کنند، ماینرهای خودخواه بر روی فورک خود کار می کنند و قصد دارند بلاک های بیشتری نسبت به زنجیره عمومی جمع آوری کنند و پس از آن آن را به اطلاع عموم می رسانند.
در این مرحله، یکی از سه چیز ممکن است اتفاق بیفتد. اگر زنجیره عمومی طولانی‌تر از چنگال ماینر خودخواه باشد، آنها را از دست می‌دهند و معدنچیان (صادق) در زنجیره عمومی پاداش خود را به دست می‌آورند. اگر زنجیره عمومی کوتاهتر باشد، آنها برنده می شوند و چنگال تصادفی به عنوان زنجیره معتبر پذیرفته می شود. این به این دلیل است که اثبات کار بلاک چین بر این فرض ساخته می شود که طولانی ترین زنجیره، زنجیره معتبر است. سپس چنگال “خودخواه” به بخشی از زنجیره اصلی تبدیل می شود و بلوک های تکراری در زنجیره اصلی دور ریخته می شوند و باعث می شود ماینرهایی که در آن زنجیره سهیم بودند پاداش خود را از دست بدهند.
بلاک چین PoW به قدرت محاسباتی زیادی برای اعتبارسنجی تراکنش ها نیاز دارد، بنابراین گروهی از ماینرها اغلب یک فعالیت ماینینگ به نام pool را انجام می دهند که قدرت محاسباتی آنها را ترکیب می کند تا شانس آنها را برای کسب پاداش افزایش دهد. یک ماینر خودخواه باید بین پنج تا ده درصد از نرخ هش را در شبکه نگه دارد.
آیا استخراج خودخواهانه خطرناک است؟
یکی از اثرات یک حمله ماینینگ خودخواهانه، متمرکز شدن شبکه است. گره‌ها در بلاک چین‌های PoW باید طولانی‌ترین زنجیره را به عنوان نسخه معتبر بلاک چین بپذیرند. از آنجایی که گره‌های صادق در صورت طولانی‌تر شدن زنجیره‌ی خودخواهانه در زمان انتشار، خطر از دست دادن پاداش خود را دارند، به احتمال زیاد به جمع ماینرهای خودخواه ملحق می‌شوند. در نهایت، استخر خودخواه رشد می کند تا به اکثریت در بلاک چین تبدیل شود و تمرکززدایی در شبکه را حذف کند.
تمرکز ماینینگ در شبکه بیت کوین نیز می تواند منجر به تاخیر در تراکنش ها شود. هنگامی که یک استخر خودخواه در یک شبکه اکثریت می شود، می تواند دیکته کند که کدام تراکنش ها به زنجیره عمومی اضافه شوند. ماینرهای خودخواه به احتمال زیاد بلوک هایی با پاداش بالاتر را در اولویت قرار می دهند. این انتخاب تراکنش ها منجر به انباشت تراکنش ها و ناکارآمدی شبکه می شود.
علاوه بر این، ماینینگ خودخواهانه با وارد کردن تمرکز به بلاک چین، محیط مناسبی را برای بازیگران مخرب ایجاد می کند. مسائلی مانند هزینه مضاعف نیز می تواند انجام شود زیرا وظیفه اعتبارسنجی تراکنش ها در قدرت گره های غیر صادقانه قرار دارد.
راهبردهای مبارزه با استخراج خودخواهانه
چندین استراتژی برای مبارزه با استخراج خودخواهانه در شبکه بیت کوین پیشنهاد شده است و هر استراتژی رویکرد متفاوتی دارد. در حالی که برخی پیشنهاد می کنند تغییراتی در شبکه ایجاد کنید، استراتژی های دیگر شامل ارائه گره هایی با انگیزه برای صادق ماندن است.
اولین راه حل پیشنهادی یک تکنیک تصادفی سازی است. این به عنوان یک تغییر سازگار با عقب شناخته می شود. ماینرهایی که به بیش از یک فورک در بلاک چین برخورد می کنند نیاز دارد تا انتخاب کنند که کدام فورک را به طور تصادفی ادامه دهند. علاوه بر انتخاب تصادفی بلوک ها، ماینرها باید اطلاعات مربوط به تمام بلوک ها و فورک های کشف شده را منتشر کنند. از آنجا که استخراج خودخواهانه به یک زنجیره خصوصی و استخراج عمدی مستمر در آن زنجیره بستگی دارد، معرفی یک فرآیند انتخاب تصادفی فعالیت را تضعیف می کند.
یک استراتژی جداگانه شامل برندسازی هر بلوک با مهر زمانی است. مهر زمان شامل اطلاعات مربوط به زمان استخراج هر بلوک می شود، بنابراین وقتی یک بلوک به صورت خصوصی استخراج می شود و متعاقباً با مهر زمانی قدیمی خود به زنجیره اصلی اضافه می شود، می توان آن را به راحتی از بقیه جدا کرد و دور انداخت.
استخراج خودخواهانه ارزش بیت کوین را کاهش می دهد
بدون در نظر گرفتن جذابیت سودآور، حملات ماینینگ خودخواهانه می توانند بر شبکه بلاک چین تأثیر منفی بگذارند. آنها می توانند منجر به تمرکز و تاخیر در تراکنش ها شوند و محیط مناسبی را برای عوامل مخرب ایجاد کنند.
چندین استراتژی برای مبارزه با ماینینگ خودخواهانه پیشنهاد شده است، از جمله ایجاد تغییراتی در پروتکل و تشویق گره ها برای صادق ماندن. در نهایت، برای سودآوری ماینرها، به نفع آنهاست که صادقانه عمل کنند و ارزش پیشنهادی ارز دیجیتال را حفظ کنند.