Was ist egoistisches Mining auf einer Blockchain?

Dezentralisierung ist bei den meisten Projekten und Netzwerken auf der Blockchain von entscheidender Bedeutung. Bitcoin delegiert die Transaktionsvalidierung an Knoten mit Rechenleistung, anstatt sich auf eine zentrale Autorität zu verlassen. Auf einer Proof-of-Work-Blockchain (PoW) wie Bitcoin wird der Prozess „Mining“ genannt. Die Teilnehmer validieren Kryptotransaktionen und erhalten Belohnungen.

Die Sicherheit der PoW-Blockchain hängt von der Annahme ab, dass Knoten ehrlich bleiben und neue Blöcke in der Kette teilen. Es ist jedoch unmöglich, die Ehrlichkeit jedes Knotens zu garantieren. Einige versäumen es möglicherweise, neu entdeckte Blöcke zu veröffentlichen, um mehr Belohnungen in einem Prozess zu erhalten, der als egoistisches Schürfen bezeichnet wird.

Was ist egoistischer Bergbau?

Beim egoistischen Mining hält ein Miner oder eine Gruppe von Minern hinterlistig neue Blöcke auf der Blockchain zurück, um die Belohnungen für die Validierung von Blöcken zu monopolisieren. Unter Mining versteht man die Validierung von Transaktionen im Bitcoin-Netzwerk im Austausch gegen die Blockbelohnung und Transaktionsgebühren

wie Bitcoin-Mining funktioniert.

Egoistisches Mining liegt vor, wenn ein Miner die Informationen über einen neu entdeckten Block geheim hält, um mehr Blöcke als die öffentliche Kette anzuhäufen und die meisten Blockbelohnungen zu erhalten.

Selbstsüchtige Miner können, wenn ihr Angriff erfolgreich ist, die Flugbahn der Blockchain verändern. Ihr Hauptzweck besteht darin, die öffentliche Kette zu untergraben, indem sie mehr Blöcke erzeugen, genug, um die Hauptkette zu dominieren und die Blockbelohnungen zu monopolisieren. Sobald sie die Hauptkette durch ihre private Kette ersetzen können, unterscheiden sich die Blöcke und Transaktionen innerhalb der Blöcke in der Kette völlig von dem, was normalerweise hätte aufgezeichnet werden sollen.

Wie funktioniert egoistischer Bergbau?

Um den egoistischen Bergbau zu verstehen, ist es wichtig zu verstehen wie Blockchain-Mining funktioniert. Wenn Sie Krypto von einer Wallet an eine andere senden, wird die Transaktion mit anderen gruppiert, um einen Block zu bilden, der mit einer 64-stelligen Hexadezimalzahl namens Hash verschlüsselt ist. Miner konkurrieren darum, mithilfe ihrer Rechenleistung den Hash zu erraten. Der erfolgreiche Miner erhält das Recht, die Transaktionen in diesem Block zu validieren, ihn zur öffentlichen Kette hinzuzufügen und die Belohnung zu erhalten.

Ein egoistischer Miner konkurriert mit anderen Minern darum, den Hash zu erraten und das Recht zu erlangen, den Block zur Blockchain hinzuzufügen. Aber anstatt den neuen Block hinzuzufügen (zu veröffentlichen), versteckt ein egoistischer Miner diesen Block und schürft weiterhin Blöcke darüber. Die eigennützig geschürften Blöcke werden nur offengelegt, um die maximale Belohnung für die Blöcke zu erhalten.

Der Mining-Prozess erfolgt gleichzeitig – nicht gleichzeitig. In einem großen Netzwerk wie Bitcoin werden Tausende von Transaktionen verarbeitet. Um Zeit zu sparen, werden die Transaktionen in Blöcken zusammengefasst. Miner konkurrieren darum, den Hash für einen Block am schnellsten zu lösen, sodass sie diejenigen sein können, die ihn zur Kette hinzufügen.

Wenn ein selbstsüchtiger Bergmann jedoch einen Block abbaut und verbirgt, stellt er ihn nicht unter den Scheffel. Stattdessen fügt der Miner es nicht dem Distributed Ledger hinzu und erstellt so etwas wie ein „versehentliche Gabelung“. Eine versehentliche Gabelung ist nur eine Reihe von Blöcken, die nebeneinander verlaufen, aber nicht Teil davon sind Blockchain. Obwohl es im Fall des egoistischen Bergbaus wirklich kein Zufall ist.

Während die anderen Krypto-Miner kontinuierlich am öffentlichen Teil der Blockchain arbeiten, sind egoistische Miner bauen auf ihrem Fork auf und beabsichtigen, mehr Blöcke als die öffentliche Kette anzusammeln, woraufhin sie es bekannt machen.

An diesem Punkt könnte eines von drei Dingen passieren; Wenn die öffentliche Kette länger ist als der Fork des egoistischen Miners, verlieren sie und die (ehrlichen) Miner in der öffentlichen Kette erhalten ihre Belohnungen. Wenn die öffentliche Kette kürzer ist, gewinnen sie und die zufällige Abzweigung wird als gültige Kette übernommen. Dies liegt daran, dass eine Proof-of-Work-Blockchain auf der Annahme basiert, dass die längste Kette die gültige Kette ist. Der „egoistische“ Fork wird dann Teil der Hauptkette und doppelte Blöcke auf der Hauptkette werden verworfen, was dazu führt, dass Miner, die zu dieser Kette beigetragen haben, ihre Belohnungen verlieren.

Die PoW-Blockchain erfordert viel Rechenleistung, um Transaktionen zu validieren, weshalb häufig eine Gruppe von Minern diese übernimmt Führen Sie eine Mining-Aktivität namens „Pool“ durch, die ihre Rechenleistung bündelt, um ihre Gewinnchancen zu erhöhen Belohnung. Ein egoistischer Miner muss zwischen fünf und zehn Prozent der Hash-Rate im Netzwerk halten.

Ist egoistischer Bergbau gefährlich?

Ein Effekt eines egoistischen Mining-Angriffs ist die Zentralisierung des Netzwerks. Knoten auf PoW-Blockchains müssen die längste Kette als gültige Version der Blockchain übernehmen. Da ehrliche Nodes Gefahr laufen, ihre Belohnungen zu verlieren, wenn sich herausstellt, dass die egoistische Kette zum Zeitpunkt der Veröffentlichung länger ist, ist es wahrscheinlicher, dass sie sich dem Pool der egoistischen Miner anschließen. Schließlich wächst der egoistische Pool zur Mehrheit in der Blockchain heran und beseitigt die Dezentralisierung im Netzwerk.

Mining-Zentralisierung im Bitcoin-Netzwerk kann auch zu Verzögerungen bei Transaktionen führen. Wenn ein egoistischer Pool die Mehrheit in einem Netzwerk übernimmt, kann er bestimmen, welche Transaktionen zur öffentlichen Kette hinzugefügt werden. Egoistische Miner priorisieren eher Blöcke mit höheren Belohnungen. Diese Auswahl an Transaktionen führt zu einer Anhäufung von Transaktionen und macht das Netzwerk ineffizient.

Darüber hinaus schafft egoistisches Mining durch die Einführung der Zentralisierung der Blockchain die perfekte Umgebung für böswillige Akteure. Probleme wie doppelte Ausgaben könnten ebenfalls auftreten, da die Aufgabe der Validierung von Transaktionen in der Macht unehrlicher Knoten liegt.

Strategien zur Bekämpfung des eigennützigen Bergbaus

Zur Bekämpfung des egoistischen Minings im Bitcoin-Netzwerk wurden mehrere Strategien vorgeschlagen, und jede Strategie verfolgt einen anderen Ansatz. Während einige vorschlagen, Änderungen am Netzwerk vorzunehmen, sehen andere Strategien darin vor, den Knoten Anreize zu bieten, ehrlich zu bleiben.

Die erste vorgeschlagene Lösung ist eine Randomisierungstechnik. Dies wird als abwärtskompatible Änderung bezeichnet. Es erfordert, dass Miner, die auf mehr als einen Fork in der Blockchain stoßen, nach dem Zufallsprinzip auswählen, an welchem ​​Fork sie weiterarbeiten möchten. Zusätzlich zur zufälligen Auswahl von Blöcken müssen Miner Informationen zu allen entdeckten Blöcken und Forks veröffentlichen. Da egoistisches Mining von einer privaten Kette und einem bewussten kontinuierlichen Mining in dieser Kette abhängt, untergräbt die Einführung eines zufälligen Auswahlprozesses die Aktivität.

Eine separate Strategie besteht darin, jeden Block mit einem Zeitstempel zu versehen. Der Zeitstempel enthält Informationen darüber, wann jeder Block abgebaut wurde, also wann ein Block privat abgebaut wurde und Anschließend wird es mit seinem veralteten Zeitstempel zur Hauptkette hinzugefügt und kann leicht vom Rest getrennt werden verworfen.

Egoistischer Bergbau verringert den Wert von Bitcoin

Unabhängig von ihrer lukrativen Attraktivität können selbstsüchtige Mining-Angriffe negative Auswirkungen auf das Blockchain-Netzwerk haben. Sie können zu Zentralisierung und Transaktionsverzögerungen führen und so ein perfektes Umfeld für böswillige Akteure schaffen.

Zur Bekämpfung des egoistischen Minings wurden mehrere Strategien vorgeschlagen, darunter Änderungen am Protokoll und Anreize für Knoten, ehrlich zu bleiben. Letztendlich liegt es in ihrem Interesse, ehrlich zu handeln und das Wertversprechen der Kryptowährung aufrechtzuerhalten, damit Miner profitabel sind.