Selfish Mining erklärt
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Selfish Mining erklärt

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Veröffentlicht Mar 27, 2020Aktualisiert Dec 28, 2022
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Bitcoin-Anreize verstehen

Bitcoin ist ein sorgf√§ltig ausbalanciertes Spiel mit gewissen Anreizen. In einem dezentralisierten √Ėkosystem ist die Abstimmung der Interessen der Teilnehmer f√ľr die langfristige Lebensf√§higkeit des Netzwerks von entscheidender Bedeutung. Die Anreize, die Nodes zur Sicherung des Netzwerks motivieren, sind haupts√§chlich finanzieller Art ‚Äď wenn sie ehrlich handeln, werden sie belohnt. Wenn sie versuchen, zu betr√ľgen, verpassen sie potenzielle Einnahmen.
Dies ist im Mining offensichtlich. Die Parteien investieren gro√üe Kapitalbetr√§ge in Elektrizit√§t und spezielle Hardware, in der Hoffnung, ihre Investitionen zu amortisieren und durch das Hinzuf√ľgen von Bl√∂cken zur Blockchain einen Gewinn zu erzielen. Die Miner versuchen, ihre Ertr√§ge zu maximieren, und der einfachste Weg, dies zu erreichen, ist, sich an die Regeln zu halten.
Wenn ein Miner einen Block an die Chain anh√§ngt, erh√§lt er alle f√ľr die Transaktionen gezahlten Geb√ľhren aus seinem Block sowie einen Teil der neu generierten Coins. Wir nennen dies die Blockverg√ľtung, und die Menge der erhaltenen Coins wird alle 210.000 Bl√∂cke (etwa alle vier Jahre) halbiert. Zum Zeitpunkt der Abfassung dieses Artikels ist die Belohnung 12,5 BTC wert, wird aber in ein paar Monaten auf 6,25 BTC reduziert.¬†
Der finanzielle Anreiz f√ľr das Mining hat die Praxis in hohem Ma√üe wettbewerbsf√§hig gemacht, was letztlich die Sicherheit und Dezentralisierung des Netzwerks f√∂rdert. Einige spekulieren, dass diese Anreize ausgenutzt werden k√∂nnen. In diesem Artikel werfen wir einen Blick auf das Konzept des Selfish Mining.¬†
Wenn Sie mehr √ľber die Anreize hinter Bitcoin lesen m√∂chten, schauen Sie sich Eine Einf√ľhrung in die Krypto√∂konomie f√ľr Anf√§nger an.


Wie funktioniert das Selfish Mining?

Die umfassendste Untersuchung des Selfish Mining findet sich in der Publikation Majority is not Enough: Bitcoin Mining is Vulnerable der Forscher Ittay Eyal und Emin Gun Sirer. Die These des Papiers lautet, dass entgegen der landl√§ufigen Meinung die Anreize f√ľr Bitcoin-Miner fehlerhaft sind und letztlich zur Zentralisierung des Netzwerks f√ľhren k√∂nnten.

Lassen Sie uns Selfish Mining an einem Beispiel demonstrieren. Nehmen wir an, dass die gesamte Hash-Rate gleichmäßig auf 4 Miner verteilt ist: Alice, Bob, Carol und Dan (mit jeweils 25%). Alice, Bob und Carol halten sich an die Regeln, aber Dan versucht, das System zu seinem eigenen Vorteil auszunutzen.

Unter normalen Umst√§nden w√ľrden wir erwarten, dass der Miner, der einen Block findet, diesen sofort an die Chain anh√§ngt. Und genau das tun Alice, Bob und Carol als ehrliche Teilnehmer. Aber wenn Dan einen Block findet, h√§lt er ihn zur√ľck (es ist eine g√ľltige L√∂sung, aber sie muss noch hinzugef√ľgt werden). Dan hat vielleicht Gl√ľck und findet zwei Bl√∂cke nacheinander vor allen anderen.

Nehmen wir an, dass 100.000 Bl√∂cke per Mining gefunden worden sind. Jetzt haben wir also Alice, Bob und Carol, die versuchen, den 100.001 Block vorzuschlagen. Dan findet ihn, beh√§lt diese Information aber f√ľr sich. Es gibt jetzt zwei Chains, die √∂ffentliche und Dans geheime (und l√§ngere). W√§hrend die anderen noch versuchen, Block 100.001 zu finden, findet er Block 100.002.

Dans Chain ist nun zwei Bl√∂cke weiter. Sofern er weiterhin Gl√ľck hat und er der anderen Chain mit diesem Abstand immer einen Schritt voraus bleiben kann, macht er weiter. Wenn die anderen ihn einholen, so dass sie nur einen Block hinter ihm sind, enth√ľllt er seine Chain-Version.

Dans jetzt ver√∂ffentlichte Chain ist l√§nger als diejenige, an der die anderen Teilnehmer gearbeitet haben. Nach einer Regel, die wir die Longest-Chain-Regel nennen, ist die ‚Äúkorrekte‚ÄĚ Chain, an der gearbeitet werden muss, diejenige, f√ľr die am meisten Proof of Work angefallen ist (eine Metrik, die auch als Chainwork bezeichnet wird). Wenn ein Node also eine Chain mit mehr geleisteter Arbeit erkennt, schaltet er um und widmet seine Mining-Rechenleistung dieser l√§ngeren Chain.

Nun sehen Alice, Bob und Carol Dans Chain ‚Äď sie sehen nun, dass diese die Chain ist, der sie folgen sollen. Alle Belohnungen, die sie an der anderen Chain verdient h√§tten, existieren nicht mehr. Und da Dan diese Bl√∂cke der aktuellen Chain gemined hat, beh√§lt er alle Belohnungen.


Stellt das Selfish Mining eine Bedrohung f√ľr Bitcoin dar?

Es w√§re in der Tat billiger f√ľr alle Teilnehmer, sich einfach so zu verhalten, wie es von ihnen erwartet wird. Selfish Mining ist eine enorme Verschwendung, aber es ist wichtig zu beachten, dass diejenigen, die sich in dieser Praxis engagieren, einen strategischen Vorteil gegen√ľber anderen Teilnehmern des Netzwerks behalten. Infolgedessen werden sich dem Angreifer wahrscheinlich Miner anschlie√üen, was die Sache nur noch schlimmer macht.

Eyal und Sirer weisen in ihrem Papier auf dieses gro√üe Risiko hin: Mit der Zeit k√∂nnte das Selfish Mining dazu f√ľhren, dass die Hash-Rate in den Mining-Pools w√§chst, da sich die einige Parteien mit den Selfish Minern zusammentun werden, um ihre Einnahmen zu maximieren. Sobald ein einziger Pool die Mehrheit der Hash-Power erlangt hat, kann er versuchen, einen 51%-Angriff durchzuf√ľhren.

Andere sehen ein solches Verhalten nicht als Bedrohung an, da sie ideologische Erw√§gungen der Miner anf√ľhren und einen Anreiz sehen, das Netzwerk weiterhin dezentral zu betreiben. Wenn man das √Ėkosystem korrumpiert, wird es den Minern nicht m√∂glich sein, ihre Investitionen in Strom und Maschinen wieder hereinzuholen oder Gewinne zu erzielen.


Fazit

Wenn Selfish Mining von einem Konsortium von Minern erfolgreich durchgef√ľhrt werden kann, k√∂nnte dies in der Tat eine attraktive Strategie f√ľr die Beteiligten sein, um ihre eigenen Einnahmen zu steigern. Im schlimmsten Fall werden die Anreize ehrliche Miner dazu veranlassen, sich den Selfish Minern anzuschlie√üen, was der Dezentralisierung von Bitcoin schadet.

Insgesamt macht es jedoch wenig Sinn, dass sich die Parteien auf diese Weise verb√ľnden. Schlie√ülich kann ein Handeln, das die Sicherheit des Netzwerks untergr√§bt, zu einem R√ľckgang des Bitcoin-Preises f√ľhren, was sich direkt auf die Rentabilit√§t eines Miningbetriebs auswirkt.