Guia sobre Selfish Mining

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Guia sobre Selfish Mining

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Entendendo os incentivos do Bitcoin

O Bitcoin representa um jogo de incentivos cuidadosamente equilibrado. Em um ecossistema descentralizado, o alinhamento dos interesses dos participantes é vital para a viabilidade da rede a longo prazo. Os incentivos que direcionam os nodes (nós) para proteger a rede são principalmente financeiros – usuários honestos são recompensados. Tentativas de trapaça resultam em perdas financeiras.

Isso é aparente na mineração. Os participantes investem grandes quantidades de capital em eletricidade e hardware especializado, na esperança de recuperar seu investimento e obter lucros ao adicionar blocos à blockchain. Os mineradores buscam maximizar seus retornos e a maneira mais fácil de conseguir isso é seguindo as regras.

Se um minerador adicionar um bloco à cadeia, ele receberá todas as taxas pagas nas transações do bloco, além de uma quantia de moedas recém-criadas. Chamamos isso de recompensas de bloco e a quantidade de moedas recebidas é reduzida pela metade (halving) a cada 210.000 blocos (aproximadamente a cada quatro anos). No momento de confecção deste artigo, a recompensa é de 12,5 BTC, mas será reduzida para 6,25 dentro de alguns meses

Os incentivo financeiros à pratica de mineração tornou-a altamente competitiva, o que aumenta a segurança e a descentralização da rede. Alguns especulam que esses incentivos possam ser manipulados. Neste artigo, veremos o conceito de selfish mining (mineração egoísta). 

Se você quiser ler mais sobre os incentivos por trás do Bitcoin, consulte o artigo Uma Introdução à Criptoeconomia para Iniciantes.


Como funciona o selfish mining?

Uma análise mais abrangente sobre selfish mining pode ser encontrada no artigo de 2013 Majority is not Enough: Bitcoin Mining is Vulnerable (maioria não é suficiente: a mineração de Bitcoin é vulnerável) dos pesquisadores Ittay Eyal e Emin Gun Sirer. A tese do artigo é que, ao contrário da crença popular, os incentivos para os mineradores de Bitcoin são falhos e podem acabar levando à centralização da rede.

Vamos demonstrar o selfish mining usando um exemplo. Suponha que a taxa total de hash seja dividida igualmente entre quatro mineradores: Alice, Bob, Carol e Dan (cada um com 25%). Alice, Bob e Carol seguem as regras, mas Dan está tentando enganar o sistema para benefício próprio.

Em circunstâncias normais, a expectativa é de que o minerador encontre um bloco e o adicione à cadeia imediatamente. E é isso que Alice, Bob e Carol fazem como participantes honestos. Mas se Dan encontra um bloco, ele o mantém em segredo (é uma solução válida, mas ainda não foi adicionada). Dan pode ter sorte e encontrar dois blocos seguidos antes dos outros.

Vamos supor que 100.000 blocos foram minerados. Então agora temos Alice, Bob e Carol tentando propor o bloco número 100.001. Dan o encontra, mas mantém em sigilo. Agora existem duas cadeias, a pública e a secreta de Dan (mais longa). Enquanto os outros ainda estão tentando encontrar o bloco 100.001, ele encontra o bloco 100.002.

A cadeia de Dan está agora dois blocos à frente. Desde que sua sorte não acabe e ele possa permanecer à frente da outra cadeia, ele continua. Quando os outros o alcançam e ficam a apenas um bloco de distância, ele então revela sua cadeia.

A cadeia de Dan, agora pública, é mais longa que a cadeia em que os outros participantes estavam trabalhando. De acordo com uma regra que chamamos de longest chain rule (regra da cadeia mais longa), a cadeia “correta” é a que acumulou mais Proof-of-Work (também chamado de chainwork). Ou seja, se um node (nó) detecta uma cadeia com mais trabalho acumulado, ele irá selecionar esta cadeia, dedicando seu poder de mineração à cadeia mais longa.

Agora, Alice, Bob e Carol podem ver a cadeia de Dan – eles agora reconhecem essa como a cadeia a ser seguida. Quaisquer recompensas que eles teriam ganho na outra cadeia não existirão mais. E como Dan minerou os blocos da cadeia mais atual, ele mantém todas as recompensas.


O selfish mining representa uma ameaça ao Bitcoin?

Na verdade, seria mais barato para todos os participantes apenas se comportarem conforme as regras e expectativas. O selfish mining gera muito desperdício, mas vale lembrar que os envolvidos na prática mantêm uma vantagem estratégica sobre outros participantes da rede. Sendo assim, é provável que o usuário mal-intencionado esteja acompanhado de outros mineradores, o que só piora a situação.

Em seu trabalho, Eyal e Sirer citam isso como um grave risco: com o tempo, o selfish mining pode ocasionar um aumento na taxa de hash de pools de mineração, pois outros usuários se associam aos praticantes do selfish mining, para maximizar seus lucros. Se uma única pool for capaz de obter a maior parte do poder, eles poderiam tentar um ataque de 51%.

Alguns não consideram essa conduta uma ameaça, citando considerações ideológicas por parte dos mineradores e também o incentivo para manter a rede operando de maneira descentralizada. Um ecossistema corrompido, impediria os mineradores de recuperar seus investimentos e de gerar lucros.


Considerações finais

Se o selfish mining puder ser realizado com sucesso por um consórcio de mineradores, pode ser uma estratégia atraente para amplificar os lucros. No pior cenário, os incentivos farão com que mineradores honestos se juntem aos mineradores egoístas, prejudicando a descentralização do Bitcoin.

No entanto, considerando uma perspectiva mais ampla, não faz muito sentido para os participantes se alinharem dessa maneira. Afinal, prejudicar a segurança da rede pode fazer com que o preço do Bitcoin caia, o que afeta diretamente a lucratividade das operações de mineração.

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