Selfish Mining erklärt
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Selfish Mining erklärt

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Bitcoin-Anreize verstehen

Bitcoin ist ein sorgfältig ausbalanciertes Spiel mit gewissen Anreizen. In einem dezentralisierten Ökosystem ist die Abstimmung der Interessen der Teilnehmer für die langfristige Lebensfähigkeit des Netzwerks von entscheidender Bedeutung. Die Anreize, die Nodes zur Sicherung des Netzwerks motivieren, sind hauptsächlich finanzieller Art – wenn sie ehrlich handeln, werden sie belohnt. Wenn sie versuchen, zu betrügen, verpassen sie potenzielle Einnahmen.

Dies ist im Mining offensichtlich. Die Parteien investieren große Kapitalbeträge in Elektrizität und spezielle Hardware, in der Hoffnung, ihre Investitionen zu amortisieren und durch das Hinzufügen von Blöcken zur Blockchain einen Gewinn zu erzielen. Die Miner versuchen, ihre Erträge zu maximieren, und der einfachste Weg, dies zu erreichen, ist, sich an die Regeln zu halten.

Wenn ein Miner einen Block an die Chain anhängt, erhält er alle für die Transaktionen gezahlten Gebühren aus seinem Block sowie einen Teil der neu generierten Coins. Wir nennen dies die Blockvergütung, und die Menge der erhaltenen Coins wird alle 210.000 Blöcke (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 für das Mining hat die Praxis in hohem Maße wettbewerbsfähig gemacht, was letztlich die Sicherheit und Dezentralisierung des Netzwerks fördert. Einige spekulieren, dass diese Anreize ausgenutzt werden können. In diesem Artikel werfen wir einen Blick auf das Konzept des Selfish Mining

Wenn Sie mehr über die Anreize hinter Bitcoin lesen möchten, schauen Sie sich Eine Einführung in die Kryptoökonomie für Anfänger 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 landläufigen Meinung die Anreize für Bitcoin-Miner fehlerhaft sind und letztlich zur Zentralisierung des Netzwerks führen könnten.

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 Umständen würden wir erwarten, dass der Miner, der einen Block findet, diesen sofort an die Chain anhängt. Und genau das tun Alice, Bob und Carol als ehrliche Teilnehmer. Aber wenn Dan einen Block findet, hält er ihn zurück (es ist eine gültige Lösung, aber sie muss noch hinzugefügt werden). Dan hat vielleicht Glück und findet zwei Blöcke nacheinander vor allen anderen.

Nehmen wir an, dass 100.000 Blöcke per Mining gefunden worden sind. Jetzt haben wir also Alice, Bob und Carol, die versuchen, den 100.001 Block vorzuschlagen. Dan findet ihn, behält diese Information aber für sich. Es gibt jetzt zwei Chains, die öffentliche und Dans geheime (und längere). Während die anderen noch versuchen, Block 100.001 zu finden, findet er Block 100.002.

Dans Chain ist nun zwei Blöcke weiter. Sofern er weiterhin Glück 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, enthüllt er seine Chain-Version.

Dans jetzt veröffentlichte Chain ist länger als diejenige, an der die anderen Teilnehmer gearbeitet haben. Nach einer Regel, die wir die Longest-Chain-Regel nennen, ist die “korrekte” Chain, an der gearbeitet werden muss, diejenige, für 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 längeren Chain.

Nun sehen Alice, Bob und Carol Dans Chain – sie sehen nun, dass diese die Chain ist, der sie folgen sollen. Alle Belohnungen, die sie an der anderen Chain verdient hätten, existieren nicht mehr. Und da Dan diese Blöcke der aktuellen Chain gemined hat, behält er alle Belohnungen.


Stellt das Selfish Mining eine Bedrohung für Bitcoin dar?

Es wäre in der Tat billiger für 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 gegenüber anderen Teilnehmern des Netzwerks behalten. Infolgedessen werden sich dem Angreifer wahrscheinlich Miner anschließen, was die Sache nur noch schlimmer macht.

Eyal und Sirer weisen in ihrem Papier auf dieses große Risiko hin: Mit der Zeit könnte das Selfish Mining dazu führen, dass die Hash-Rate in den Mining-Pools wächst, 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 durchzuführen.

Andere sehen ein solches Verhalten nicht als Bedrohung an, da sie ideologische Erwägungen der Miner anführen und einen Anreiz sehen, das Netzwerk weiterhin dezentral zu betreiben. Wenn man das Ökosystem korrumpiert, wird es den Minern nicht möglich sein, ihre Investitionen in Strom und Maschinen wieder hereinzuholen oder Gewinne zu erzielen.


Fazit

Wenn Selfish Mining von einem Konsortium von Minern erfolgreich durchgeführt werden kann, könnte dies in der Tat eine attraktive Strategie für die Beteiligten sein, um ihre eigenen Einnahmen zu steigern. Im schlimmsten Fall werden die Anreize ehrliche Miner dazu veranlassen, sich den Selfish Minern anzuschließen, was der Dezentralisierung von Bitcoin schadet.

Insgesamt macht es jedoch wenig Sinn, dass sich die Parteien auf diese Weise verbünden. Schließlich kann ein Handeln, das die Sicherheit des Netzwerks untergräbt, zu einem Rückgang des Bitcoin-Preises führen, was sich direkt auf die Rentabilität eines Miningbetriebs auswirkt.