Bitcoin là một trò chơi được cân bằng cẩn thận. Trong một hệ sinh thái phi tập trung, việc điều chỉnh lợi ích của những người tham gia rất quan trọng đối với khả năng tồn tại lâu dài của mạng. Các động lực thúc đẩy
các node bảo mật mạng chủ yếu là tài chính – nếu hành động một cách trung thực, các node sẽ được thưởng. Bằng cách cố gắng gian lận, họ đã bỏ lỡ doanh thu tiềm năng.
Điều này được thể hiện rõ ràng trong cơ chế đào Bitcoin. Các bên đầu tư một lượng lớn vốn vào điện và phần cứng chuyên dụng, với hy vọng thu lại khoản đầu tư của họ và thu lợi nhuận bằng cách thêm
các khối vào blockchain. Những thợ đào tìm cách tối đa hóa lợi nhuận của họ và cách dễ nhất để làm điều đó là chơi theo luật.
Nếu thợ đào gắn một khối vào chuỗi, họ sẽ nhận được tất cả các khoản phí được trả cho các giao dịch từ khối của họ, cũng như một phần số tiền mới được đào. Chúng ta gọi đó là
phần thưởng khối và số lượng coin nhận được sẽ giảm một nửa sau mỗi 210.000 khối (khoảng bốn năm một lần). Tại thời điểm viết bài, phần thưởng khối Bitcoin trị giá 12,5 BTC, nhưng sẽ giảm xuống còn 6,25 sau vài tháng.
Động lực tài chính để đào đã làm cho hoạt động này có tính cạnh tranh cao và điều này cuối cùng giúp tăng cường bảo mật và sự phi tập trung của mạng. Một số lập luận rằng những động lực này có thể bị khai thác. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu khái niệm khai thác ích kỷ (selfish mining).
Cái nhìn toàn diện về khai thác ích kỷ có thể được tìm thấy trong bài viết
Majority is not Enough: Bitcoin Mining is Vulnerable được đăng tải vào năm 20213 bởi các nhà nghiên cứu Ittay Eyal và Emin Gun Sirer. Bài báo cho rằng, trái với niềm tin phổ biến, các động lực dành cho thợ đào Bitcoin có sơ hở và cuối cùng có thể dẫn đến việc tập trung hóa mạng lưới.
Chúng ta có thể hiểu khái niệm khai thác ích kỷ bằng một ví dụ. Giả sử rằng tổng tỷ lệ băm được chia đều cho 4 thợ đào: Alice, Bob, Carol và Dan (mỗi người có 25%). Alice, Bob và Carol chơi theo luật, nhưng Dan đang cố gắng khai thác hệ thống để thu lợi riêng.
Trong những trường hợp bình thường, chúng ta mong đợi thợ đào tìm thấy một khối để nối nó vào chuỗi ngay lập tức. Và đây là những gì Alice, Bob và Carol làm với tư cách là những người tham gia trung thực. Nhưng nếu Dan tìm thấy một khối, anh ấy sẽ giữ lại nó (nó hợp lệ, nhưng vẫn chưa được thêm vào). Dan có thể gặp may và tìm thấy hai khối liên tiếp trước bất kỳ ai khác.
Giả sử rằng 100.000 khối đã được khai thác. Vì vậy, bây giờ chúng ta có Alice, Bob và Carol đang cố gắng đề xuất khối thứ 100.001. Dan tìm thấy nó nhưng giữ kín thông tin này. Hiện tại có hai chuỗi, một chuỗi công khai và một chuỗi bí mật (và dài hơn) của Dan. Trong khi những người khác vẫn đang cố gắng tìm khối 100.001, anh ta đã tìm thấykhối 100.002.
Chuỗi của Dan hiện đang dài hơn chuỗi công khai hai khối. Với điều kiện là vận may của anh ấy không cạn kiệt và anh ấy luôn có thể dẫn trước chuỗi kia với khoảng cách này, anh ấy sẽ tiếp tục. Khi những người khác bắt kịp và họ chỉ còn một khối nữa, anh ta tiết lộ chuỗi của mình.
Chuỗi công khai hiện tại của Dan
dài hơn chuỗi mà những người tham gia khác đang thực hiện. Theo một quy tắc mà chúng ta gọi là
quy tắc chuỗi dài nhất, chuỗi "đúng" để làm việc là chuỗi đã tích lũy nhiều
Proof-of-Work nhất (một số liệu còn được gọi là
chainwork). Vì vậy, nếu một node phát hiện một chuỗi có nhiều công việc tích lũy hơn, nó sẽ chuyển đổi và dành sức mạnh đào cho chuỗi dài hơn này.
Bây giờ, Alice, Bob và Carol nhìn thấy chuỗi của Dan – bây giờ họ nhận ra đây là chuỗi để theo dõi. Bất kỳ phần thưởng nào họ kiếm được trên chuỗi khác sẽ không còn tồn tại. Và vì Dan đã khai thác những khối đó trên chuỗi hiện tại, anh ta giữ tất cả phần thưởng.
Hành động này về cơ bản sẽ gây thiệt hại cho tất cả những người tham gia. Khai thác ích kỷ tạo ra rất nhiều lãng phí, nhưng điều quan trọng cần lưu ý là những người tham gia vào hoạt động này duy trì lợi thế chiến lược so với những người tham gia mạng khác. Do đó, kẻ tấn công có thể sẽ thu hút các thợ đào, những người sẽ chỉ làm cho vấn đề trở nên tồi tệ hơn.
Trong bài báo của mình, Eyal và Sirer nhấn mạnh đây là một rủi ro lớn: theo thời gian, việc khai thác ích kỷ có thể dẫn đến việc các hội thợ đào tăng theo tỷ lệ băm, vì các bên sẽ hợp tác với các thực thể ích kỷ để tối đa hóa doanh thu của họ. Khi một hội duy nhất có được phần lớn sức mạnh, họ có thể thực hiện
tấn công 51%.
Nhưng những người khác không cho rằng hành vi này là một mối đe dọa, vì thợ đào có thể sẽ không suy nghĩ như vậy và họ có động cơ để giữ cho mạng hoạt động phi tập trung. Việc cho phép hệ sinh thái bị phá hoại sẽ ngăn cản các thợ đào thu hồi vốn đầu tư vào điện và máy móc, hoặc thu lợi nhuận.
Nếu hoạt động khai thác ích kỷ có thể được thực hiện thành công bởi một nhóm các thợ đào, thì đó thực sự có thể là một chiến lược hấp dẫn cho những thợ đào khác tham gia để tăng doanh thu của chính họ. Trong trường hợp xấu nhất, động lực sẽ khiến những thợ đào trung thực tham gia cùng những người khai thác ích kỷ, làm tổn hại đến sự phi tập trung của Bitcoin.
Tuy nhiên, với quy mô lớn, việc các bên liên kết với nhau theo cách này lại không mang lại ý nghĩa. Rốt cuộc, hành động phá hoại an ninh của mạng có thể khiến giá Bitcoin giảm xuống, điều này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến lợi nhuận của hoạt động khai thác.
