Bitcoin – це старанно збалансована гра заохочень. У децентралізованій екосистемі узгодження інтересів учасників життєво важливе для довгострокової життєздатності мережі. Стимули, які спонукають
ноди забезпечувати безпеку мережі, в основному фінансові. Якщо ноди працюють чесно, то вони повинні бути нагороджені. Намагаючись обдурити мережу, майнери втрачають потенційний дохід.
Це цілком природно для майнінгу. Охочі почати майнити інвестують великі суми в електроенергію та спеціалізоване обладнання в надії окупити свої інвестиції та отримати прибуток за рахунок додавання
блоків у блокчейн. Майнери прагнуть максимізувати свій прибуток, і найпростіший спосіб зробити це – грати за правилами.
Якщо майнер додає блок у ланцюг, він отримує всі комісії, сплачені за транзакції зі свого блоку, а також частину монет, що були знову викарбовані. Ми називаємо це
винагородою за блок. Кількість отриманих монет зменшується вдвічі кожні 210 000 блоків (приблизно кожні чотири роки). На момент написання статті винагорода становить 6,25 BTC.
Фінансовий стимул для майнінгу зробив практику висококонкурентною, що зрештою підвищує безпеку та децентралізацію мережі. Дехто припускає, що ці стимули можна обіграти. У цій статті ми розглянемо концепцію егоїстичного майнінгу.
Найбільш повне дослідження егоїстичного майнінгу можна знайти у статті 2013 року
Більшості недостатньо: майнінг Bitcoin уразливий, написаною дослідниками Ittay Eyal та Emin Gun Sirer. Суть статті у тому, що, всупереч поширеній думці, стимули для майнерів Bitcoin помилкові, і в кінцевому підсумку можуть призвести до централізації мережі.
Давайте продемонструємо егоїстичний майнінг на прикладі. Припустимо, що загальний хешрейт порівну ділиться між чотирма майнерами: Алісою, Бобом, Керол та Деном (по 25%). Аліса, Боб і Керол грають за правилами, а Ден намагається використати систему у своїх інтересах.
За нормальних обставин ми очікуємо, що майнер, який знайде блок, негайно додасть його до ланцюга. І це те, що Аліса, Боб та Керол роблять як чесні учасники. Але якщо Ден знаходить блок, він утримує його (це вірне рішення, але його ще потрібно додати). Дену може повезти, і він знайде два блоки поспіль раніше за всіх.
Припустимо, що було видобуто 100 000 блоків. Отже, тепер у нас є Аліса, Боб і Керол, які намагаються запропонувати 100 001-й блок. Ден знаходить його, але тримає цю інформацію таємно. Тепер є два ланцюги: публічний ланцюг та секретний ланцюг Дена (довший основного). Поки інші намагаються знайти блок 100 001, він знаходить 100 002.
Ланцюг Дена тепер на два блоки попереду. Якщо його везіння не скінчиться, він завжди зможе випереджати основний ланцюг на цій відстані, і продовжувати йти далі. Коли інші наздоганятимуть його та скоротять дистанцію до одного блоку, він частково розкриє свій ланцюг.
Тепер публічна мережа Дена
довша, ніж та, над якою працювали інші учасники. Згідно з
правилом найдовшого ланцюга, "коректним" ланцюгом для роботи, є той, який набрав найбільшу кількість
доказів роботи (показник також називається
ланцюгова робота). Таким чином, якщо нода виявить ланцюг, в якому накопичено більше роботи, вона переключиться і направить потужність майнінгу на цей довший ланцюг.
Аліса, Боб і Керол бачать ланцюг Дена і тепер вони впізнають у ньому ланцюг, якому треба слідувати. Будь-які винагороди, які вони могли б отримати в іншому ланцюзі, більше не існуватимуть. І коли Ден добув ці блоки в поточному ланцюгу, він зберігає всі винагороди.
Для всіх учасників дійсно було б дешевше просто поводитися так, як від них очікують. Егоїстичний майнінг передбачає великі витрати, але важливо відзначити, що той, хто це практикуватиме, зберігає за собою головну стратегічну перевагу перед іншими учасниками мережі. В результаті до зловмисника, швидше за все, приєднаються майнери, які лише погіршать ситуацію.
У своїй статті Eyal та Sirer підкреслюють, що це є серйозним ризиком: згодом егоїстичний майнінг може призвести до збільшення швидкості хешування майнінгових пулів, оскільки сторони об'єднуватимуться з егоїстичними організаціями, щоб максимізувати свій прибуток. Як тільки один пул отримує більшу частину потужності, він може спробувати провести
атаку 51%.
Інші користувачі не сприймають таку поведінку як загрозу, посилаючись на ідеологічні міркування майнерів, а також стимул підтримувати децентралізовану роботу мережі. Руйнування екосистеми не дозволить її майнерам окупити свої інвестиції в електрику та обладнання або отримати прибуток.
Якщо егоїстичний майнінг може бути успішно реалізований консорціумом майнерів, це може бути привабливою стратегією для тих, хто зацікавлені лише у збільшенні власного доходу. У гіршому випадку стимули змусять чесних майнерів приєднатися до егоїстичних майнерів, що завдасть шкоди децентралізації Bitcoin.
Проте, у разі великих систем, сторонам немає сенсу об'єднуватися в такий спосіб. Зрештою, дії, спрямовані на підрив безпеки мережі, можуть призвести до падіння ціни Bitcoin, що напряму вплине на прибутковість майнінгу.
