Перейти к содержимому

YoBit.Net





* - - - - 1 голосов

Чем опасна майнинговая монополия

Написано bronevik, 17 June 2014 · 2688 Просмотров

Как известно, не так давно пул Ghash.io превысил порог 50%. Это первое подобное событие за время с тех пор как биткойн вошел в более или менее развитое состояние. Как выяснилось, многие довольно превратно понимают, чем это грозит. Здесь я попытаюсь наиболее полно и красочно описать все ужасы этого состояния.

Немного теории.

Технически все проблемы проистекают из правил, по которым сеть биткойн разрешает конфликт (коллизию) двух конфликтующих цепей блоков. Его называют “правило самой длинной цепочки” (“Longest Chain Rule”).
Как известно, каждый новый блок “ссылается” на предыдущий, так как хэш-функция включает хэш предыдущего блока. Таким образом, блок оказывается “привязанным” к предшественнику, и все блоки в сети образуют непрерывную цепь вплоть до нулевого, сгенерированного Сатоши.
Проблемы начинаются, когда два или несколько блоков ссылаются на один и тот же, порождая две цепи или форк. В такой ситуации уже нельзя сказать, какая транзакция валидная, так как она может быть включена в обе цепи, а может лишь в одну. Более того, возможна ситуация, когда одни и те же монеты по-разному тратятся (отправляются на разные адреса) в разных цепочках блоков. В простонародье это называется дабл-спенд (double-spend).
Для разрешения таких ситуаций надо понять, какая из двух цепочек более правильная. Правило длиннейшей цепи не совсем корректное название, так как правильной признается не та цепочка, в которой больше блоков, а та, в которой их совокупная сложность больше. Сделано это для того, чтобы невозможно было добиться пересчета сложности вниз и сгенерировать много “слабых” блоков.
При стандартных криптографических предположениях правило наибольшей совокупной сложности гарантирует, что выиграет та цепочка, для создания которой было вычислено больше хэшей. Для простоты опускаем маловероятное событие аномальной удачи при генерации одной и цепей.
Если случится так, что в руках одного из майнеров окажется хэшрейт, больший, чем вся остальная сеть вместе взятая, то согласно правилу длиннейшей цепи он сможет выиграть у любой конкурирующей цепочки блоков, разрешив любую коллизию (случайную или намеренную) в свою пользу. Это и есть корень всех проблем.
Контролируя блоки, такой майнер контролирует транзакции, таким образом, получая в свои руки монополию над обменом биткойнов.

Худший сценарий

Вначале рассмотрим 2 предпосылки:
1. Монополист будет реализовывать свое преимущество с целью собственного обогащения и продления своей монополии.
2. Рядовой майнер также стремится к максимизации своей краткосрочной прибыли.

То есть если вкратце никакой идеологии в действии и тех, и других нет. Монополист не станет брезговать вредить “духу биткойна” в ущерб себе, майнер также вряд ли согласится уменьшить свою прибыли, увеличить срок окупаемости оборудования, подвергнуть свое предприятие риску убытков из соображений вселенской справедливости и равенства.
Лично мне такие предположения кажутся вполне реалистичными.

Итак, мы вошли в то состояние, когда один из майнеров, некий крупный пул, заполучил 51% хэшрейта. Что он может?
Блокировать конкурентов. Полностью или частично игнорируя блоки другого пула и постоянно выигрывая все образующиеся коллизии, монополист легко оставит противника вовсе без награды и вынудит уйти с рынка. Причем можно делать это не столь грубо, а планомерно. Скажем, при среднем времени блока в 600 секунд, монополист 6 секунд продолжает игнорировать блоки конкурентов и искать новый блок поверх своего предыдущего. Он имеет 1% вероятность найти его, создать коллизию, выиграть её и лишить конкурентов 1% их награды в свою пользу. Причем отлчить такую атаку от естественной коллизии будет затруднительно. Рядовые майнеры довольно быстро поймут, что монополист платит больше и начнут уходить к нему, что еще больше усилит его монополию.
Блокировать любые адреса и транзакции. Монополист может игнорировать любые чужие блоки, в которых включены нежелательные для него транзакции.
Устанавливать любые комиссии. Ну а почему бы и нет, он же монополист! У вас больше 100 биткойнов? Черта с два мы позволим тебе их куда-то отправить если не заплатишь 10% комиссию. И рядовые майнеры не будут возражать, если с ними начать делиться. Это можно сделать не включая транзакции в свои блоки и игнорируя чужие с нежелательными для монополиста транзакциями.
Проводить дабл-спенды. Не важно, сколько подтверждений имеет транзакция, монополист всегда может инициировать форк цепи в той точке, где её ещё нет, и выиграть коллизию. Так как это скорее всего приведет к потере всякого доверия к биткойну как средству трансфера ценности и, видимо, будет проводиться когда распад и разложение уже очевидно в качестве сдирания последнего клока шерсти с запаршивевшей овцы.
Подорвать долгосрочное доверие к биткойну. В условиях повысившихся рисков перестанут разрабатываться новые асики, иссякнут вложения, прекратят развиваться сервисы, не будет новых продавцов как и значительной части старых.
Устроить полномасштабный DoS. Просто заблокировать все транзакции. Маловероятно, что это будет рационально, тем не менее технически возможно.

Важно отметить, что некоторые из этих процессов уже идут, даже при кристально чистых помыслах монополиста. Так, коллизии существуют всегда, но если при нормальной конкуренции пулов выигрыш или проигрыш определяется более или менее случайно и равномерно, то при наличии монополии, выигрывать их будет всегда одна из сторон. Если у Васи и Толика ровно по 50% хэшрейта, то при коллизии их блоков и конфликте цепей, вероятность выиграть и получить награду у них одинаковая. Но если у Васи 51%, то он всегда будет выигрывать. Представим, что коллизии происходят в 2% случаев генерации блока. Тогда при соотношении хэшрейта (51% Вася, 49% Толик) соотношение награды станет (53% Вася, 47% Толик). Если Вася и Толик пулы, состоящие из максимизирующих прибыль небольших по хэшрейту манеров, то они быстро поймут, что у Васи копать выгоднее и сбегутся туда. И это, повторю, без всяких злонамеренных действий со стороны Васи.
Таким образом, майнинговая монополия это ловушка, которая стремится закрепить себя даже без всяких усилий монополиста в этом направлении.


Свет в конце туннеля.

На мой взгляд разрешение проблемы монополии может крыться в нарушении второй предпосылки о поведении рядового майнера. Не секрет, что ожидание роста курса это такая же часть бизнес-плана рядового копателя, как количество гигахэш на доллар или поиск халявных киловаттов. С точки зрения экономики, это дикий бред, однако это так. Поэтому майнер заинтересован в долгосрочном процветании и развитии биткойна, и поэтому он может пожертвовать частью прибыли сегодня, избавить сеть от монополии, чтобы за биткойн в будущем давали больше фиата.
Однако и тут не все так просто. Существует то, что в экономике известно как проблема безбилетника. Рост курса это общественное благо, им пользуются все и нельзя кого-то исключить из его пользования, в то время как издержки от перехода на менее прибыльный пул несут конкретные майнеры. И возникает вопрос “А почему я а не Петя?” Обычно разрешением таких конфликтов занимается государство, принуждая всех нести издержки на общественные блага в виде налогов, в биткойне же его нет.


Что же делать?

Если вы майнер, все-таки переходить на другой пул.
Если вы небольшой держатель монет, разбавить их теми, которые таким проблемам не подвержены. Не буду называть конкретных койнов, чтоб меня не обвиняли в хайпе, уверен, вы легко найдете такие, которые претендуют на решение проблемы монополии.
Если вы намерены развивать криптовалюты и вести в них бизнес, подготовить запасной вариант перехода на другую валюту, так как технологически это несложно.

  • 9



"В такой ситуации уже нельзя сказать, какая транзакция валидная, так как она может быть включена в обе цепи, а может лишь в одну."

 

Такое ощущение, что частица и пропущена в предложении.

    • 0

PPC например :)

    • 0

fluttercoin

    • 0

К сожалению половина страшилок в статье описаны неправильно и не могут быть реализованы так просто, как описывается, поэтому на практике эти "ужасы" могут вызвать только улыбку. По сути, злоумышленник с 51% мощности может эффективно делать только 2 вещи - проводить даблспенды со СВОЕГО кошелька (на который майнит пул)  с вероятностью 51% или блокировать все транзакции в сети. Выборочное блокирование при 51% все еще трудно осуществимо из-за флуктуаций (удачи), для этого нужно иметь хотя бы процентов 70. И самое главное - ни одну из этих махинаций нельзя провернуть несколько раз незаметно для остальной сети. Т.е. по сути единственный результат атаки 51% - потеря доверия к сети и крах биткойна. Мотивы сего действия для людей, на нем зарабатывающих, трудно представить без конспирологии. Ибо вкладывать сотни миллионов у.е. только чтобы обуть майнеров... не похоже на бизнес.

Ну и все описанное справедливо для любой PoW-only криптовалюты, независимо от алгоритма хэширования. Пулы везде работают одинаково. У PoS есть свои недостатки, причем больше концептуальные, чем технические.

    • 3

К сожалению половина страшилок в статье описаны неправильно и не могут быть реализованы так просто, как описывается, поэтому на практике эти "ужасы" могут вызвать только улыбку. По сути, злоумышленник с 51% мощности может эффективно делать только 2 вещи - проводить даблспенды со СВОЕГО кошелька (на который майнит пул)  с вероятностью 51% или блокировать все транзакции в сети. Выборочное блокирование при 51% все еще трудно осуществимо из-за флуктуаций (удачи), для этого нужно иметь хотя бы процентов 70. И самое главное - ни одну из этих махинаций нельзя провернуть несколько раз незаметно для остальной сети. Т.е. по сути единственный результат атаки 51% - потеря доверия к сети и крах биткойна. Мотивы сего действия для людей, на нем зарабатывающих, трудно представить без конспирологии. Ибо вкладывать сотни миллионов у.е. только чтобы обуть майнеров... не похоже на бизнес.

Ну и все описанное справедливо для любой PoW-only криптовалюты, независимо от алгоритма хэширования. Пулы везде работают одинаково. У PoS есть свои недостатки, причем больше концептуальные, чем технические.

Не согласен я с вами. Вероятность даблспенда при 51% хешрейта 100% так как можно рано или поздно перестрелять цепочку любой длины. Конфликт цепочек разрешается сравнением сложности, и если твоя сложность прирастает быстрее чем у всех остальных, то рано или поздно конфликт разрешится в твою пользу.

Если у тебя 51% об удаче мы уже не говорим. Все становится замечательно детерминированным.

 

По поводу обоснованности отдельный разговор. Например не так сложно придумать ситуацию, когда крах биткойна и является целью атакующего.

    • 1

Обычно, придумывая самые сложные ситуации мы только усложняем себе жизнь, прекрасно при этом понимая, что это лишь наши страхи.

    • 0

Ущерб биткоин-пула и биткоин-майнеров от этой атаки будет сейчас несопоставимо больше, чем возможная прибыль от нее. Владелецы 51% h256-мощностей (работающие, понятно, на дружественном пуле) зарабатывают битков на 1.3млн в сутки, и вложили XX млрд $ в оборудование. Причем не свои, а инвесторов, которые им голову оторвут если что. Любая сколь-нибудь серьезная атака на сколь-нибудь значимую сумму моментально станет известна всему миру и будет сигналом о слабости технологии. Нет никого из серьезных майнеров кто бы мог быть заинтересован в такой атаке. Это совсем не тоже самое что втихушку подворовывать деньги с mtgox.

 

У нас вся мировая экономика и банковская система держится на соплях и работает только потому что сильные мира сего не заинтересованы в крахе. И вокруг битка тоже образовались "сильные мира сего", которые готовы грудью закрыть все его технические недостатки. Поэтому на данный момент проблема надумана. Биток просто однажды себя морально исчерпает и все. Когда крипта напитается баблом и пиаром - "сильные мира сего" ей станут не нужны и пойдут под слив. Тогда уже технически отсталые к тому времени валюты типа битка могут и убить, но это будут делать не битко-майнеры.

    • 0