Проблема атаки пустого блока

Удивительно, сколько усилий критики тратят на то, как Биткойн не может работать. Например, мало кто спрашивает об уязвимостях доллара США, который оказывает гораздо большее влияние на весь мир, но для того, чтобы FUD Bitcoin, одни и те же «проблемы» поднимаются снова и снова, как если бы они были новинкой, чтобы «предупредить» людей от Биткойна. Последний залп против Биткойна — это идея атаки пустых блоков, которая стала популярной благодаря Майкл в его дебатах с Помпом.

Чтобы было понятно, я уже писал о сценариях централизации майнинга, которые охватывают атаку пустого блока 3 года назад. Но, как мы видели с критиками Биткойна, их сильная сторона, похоже, заключается в том, чтобы поднимать проблемы, которые были решены давным-давно, как будто они новы во время каждого бычьего цикла. Честно говоря, я очень устал от FUD и необходимости объяснять одни и те же вещи снова и снова, но, учитывая, что в космос приходит большое количество новых людей, я собираюсь опровергнуть конкретную атаку в этой статье.

Что такое атака пустого блока?

Атака пустых блоков — это атака, при которой большая часть майнинговой мощности будет направлена на добычу только пустых блоков и отклонение непустых блоков. Эти майнеры, по сути, будут выполнять софтфорк, где все непустые блоки будут отклонены. Учитывая, что у них есть большая часть мощности хеширования в сети, они в конечном итоге получат более длинную цепочку, даже если другие майнеры будут майнить непустые блоки. Если бы добывались только пустые блоки, вся активность в сети прекратилась бы, и поэтому, как считается, Биткойн был бы убит.

Кто будет осуществлять такую атаку? Обычным злодеем в этом сценарии является Китай, который, по-видимому, имеет большую часть мощности хеширования в пределах своих границ. Предполагается, что они так или иначе захватят контроль над хэш-мощностью и выполнят эту атаку на сеть.

Это неплохое приближение первого порядка к тому, что произойдет, но проблема с этим сценарием заключается в том, что критики Биткойна не верят, что будет какое-либо сопротивление. Это примерно так же наивно, как думать, что ядерный удар по населенному городу не вызовет какой-то реакции.

Итак, давайте посмотрим на некоторые контрмеры, которые может выполнить сеть Биткойн. Существует два сценария атаки пустого блока: прямая и косвенная. Прямая приобретает 51% майнингового оборудования и выполняет атаку. Косвенным является принуждение пулов только к добыче пустых блоков. Давайте сначала возьмем более реалистичный второй сценарий.

Большинство на основе пула не является стартером

Большая часть майнинговой мощности собирается в пулы, и каждый оператор пула конкурирует с другими операторами пула за бизнес владельцев майнингового оборудования. Если бы Китай каким-то образом смог взять под контроль пулы и выполнить эту атаку, большинство владельцев майнингового оборудования просто ушли бы. Почему? Потому что пул майнинг пустых блоков будет приносить меньший доход, чем пул, добывающий обычные блоки. В настоящее время субсидия блока составляет 6,25 BTC, а сборы составляют около 0,75 BTC. Использование пула за пределами Китая (например, Slushpool) даст им на 11% больше дохода. Другими словами, им придется отказаться от 11% выручки в тонкомаржинальном бизнесе, нестартовом.

Таким образом, пулы должны будут субсидировать владельцев майнингового оборудования не менее чем на 11%. Но если они субсидируются, владельцы оборудования будут знать, что они являются частью атаки пустого блока, и в этом случае будет значительная премия за их лояльность. Пул должен был бы дать им гораздо больше, чем 11% дохода, который они теряют.

Пул также не имеет простого способа компенсировать этим майнерам BTC пустыми блоками, которые не позволяют переводить BTC. Пул, выполняя атаку пустого блока, по сути, надеется устареть те самые предприятия, которые создали эти владельцы майнингового оборудования. Премия, предоставляемая этим владельцам оборудования для майнинга, должна будет покрывать не только альтернативные издержки майнинга в пустом пуле блоков, но и ценность, которую они вкладывают во весь свой бизнес. Другими словами, это не будет дешево. Им придется потратить, по крайней мере, ту сумму денег, которая покрывает стоимость всех этих предприятий, и, вероятно, значительно больше.

Прямое приобретение горнодобывающего оборудования действительно сложно

Другой сценарий – прямое приобретение майнингового оборудования. Это, опять же, не дешевый сценарий. Есть два способа, которыми правительство может получить в свои руки горнодобывающее оборудование, либо захватив его, либо производя его самостоятельно.

Как правительство будет захватывать горнодобывающее оборудование? Одной из основных особенностей майнингового оборудования является то, что оно портативно, и хорошо известно, что это оборудование постоянно перемещается оптом, чтобы преследовать самые дешевые источники электроэнергии. Как правительство вообще узнает, где они находятся? Им придется требовать регистрации и перемещения горнодобывающего оборудования и требовать огромной бюрократии только для того, чтобы отслеживать.

Кроме того, существует проблема изъятия такого ценного имущества у их владельцев, не вызывая подозрений. Это очень сложно, так как майнинговое оборудование чрезвычайно ценно, особенно в пустой и обычной блочной войне. Как мы увидим, оборудование, которое добывает нормальные блоки в меньшинстве, получит значительное количество сборов. Таким образом, в такой войне каждый владелец майнингового оборудования захочет продать свое оборудование за границу и как можно быстрее вывезти его контрабандой.

Таким образом, операция не может быть просто медленным и устойчивым захватом одного горнодобывающего объекта за другим. Все они должны быть захвачены сразу и со значительной силой. Любой, у кого есть хотя бы намек на то, что грядет, вывезет свое оборудование из страны как можно быстрее. Даже что-то вроде прелюдии, например, необходимость регистрации майнингового оборудования в правительстве, скорее всего, вызовет массовый исход всех, кроме самых убыточных единиц горнодобывающего оборудования. Таким образом, эта операция требует много личной силы, много секретности и много координации, вероятно, требуя военных и много насилия.

Как насчет покупки оборудования на рынке? Огромный государственный покупатель собирается добавить значительный спрос на рынок горнодобывающего оборудования. По мере роста цен растет и норма прибыли, приносящая на рынок гораздо больше производителей. Таким образом, такое правительство должно было бы опередить естественную динамику рынка, увеличивающуюся со спросом, и собрать не только большинство мирового горнодобывающего оборудования в один конкретный момент времени, но и навсегда двигаться вперед. Если в какой-то момент они перестают иметь большую часть хэш-мощности в течение сколько-нибудь значительного количества времени, их пустая блочная атака теряется.

Как насчет производства самого оборудования? Производство его самостоятельно было бы столь же трудным, поскольку им пришлось бы конкурировать по всей цепочке поставок деталей, необходимых для производства такого оборудования. Они увеличат прибыль от этих деталей, сделав ее более прибыльной и создав больше поставок, в конечном итоге создав больше производителей горнодобывающего оборудования, которые будут конкурировать с ними. Другими словами, им придется обогнать процесс свободного рынка для производства оборудования, и это потребует не только больших денег, но и большой технической и деловой компетентности, которой правительства обычно не обладают.

Что произойдет, если в стране будет мажоритарный хэшрейт

Но давайте оставим в стороне эту озабоченность и дадим критикам Биткойна преимущество здесь. Предположим, что стране каким-то образом удается получить 51% мощности майнинга, будь то путем ее собственного производства, покупки или захвата на рынке. Что произойдет тогда?

Они начнут атаку пустого блока, чтобы остановить всю сеть. Что будет делать остальная часть сети? Они, вероятно, будут расстроены тем, что добываются только пустые блоки, и увидят, что обычные блоки будут уничтожены. Остальная часть сети по праву будет рассматривать пустые блоки как атаку на сеть, идентифицировать ее как таковую и не принимать такие блоки.

Это очень легко при любой полной реализации узла. Есть команда RPC под названием «invalidateblock», которая, по сути, говорит: «Не принимайте этот блок или любой блок, который строится поверх него». Вся ветвь, над созданием которой так усердно работал злоумышленник национального государства, может быть признана недействительной любым узлом с этой единственной командой. Это должно быть сделано каждым отдельным узлом, но, учитывая, что в пустой цепочке блоков буквально не обрабатываются транзакции, операторы узлов будут заинтересованы в его запуске.

Для меньшинства хэш-мощности, которое перекрывает свои блоки пустыми блоками, они явно хотели бы запустить «invalidateblock», поскольку в противном случае они не заработали бы денег. С точки зрения теории игр, большая часть сети экономически заинтересована в том, чтобы войти в новый консенсус меньшинства. Другими словами, децентрализованное подмножество будет формироваться против явно централизованного большинства из-за экономических стимулов.

Пустая против нормальной цепной войны

В этот момент Биткойн будет разветвляться: один пустой блокчейн и один нормальный блокчейн. Нормальный будет иметь транзакции, но меньшую мощность хэширования, поэтому будет работать медленнее. Пустой не будет иметь транзакций, но больше мощности хеширования, поэтому будет работать быстрее. Они будут представлять собой отдельные цепочки, и каждый экономически значимый узел будет следовать обычному блокчейну, поскольку он единственный, который фактически обрабатывает транзакции.

Не только это, но и из-за отставания транзакций из-за снижения мощности хеширования, сборы будут расти, что сделает майнинг в этой цепочке значительно более прибыльным. В результате появится экономический стимул для того, чтобы больше хэширования пришло на сторону меньшинства. Это может включать в себя производство нового оборудования, ввод в эксплуатацию старого оборудования и даже дезертирство (украденное или контрабандное) с большинства сторон.

В то же время стороне большинства придется сохранить большинство за счет производства нового оборудования, использования старого оборудования и дезертирства на стороне меньшинства, чтобы продолжить свою атаку. Если в какой-то момент нормальный блокчейн будет иметь больше доказательств работы, чем пустой, пустой блокчейн будет уничтожен, а атака по существу сорвана.

Но даже если нормальный блокчейн имеет меньшую мощность хеширования, он будет счастливо двигаться, в то время как пустой блокчейн будет продолжать бесполезно добавлять блоки. Никто не сможет покупать или продавать на пустой цепочке, так как нет возможности отправить или получить с любой биржи. Такая цепочка не повлияет на то, что все остальные будут считать настоящим биткоином и мало кто будет уделять ей много внимания.

Заключение

Учитывая все эти реалии, национальное государство должно было бы взвесить эти сценарии и определить, стоит ли оно того. Даже с неограниченными деньгами, которых у них нет, и контрольным контролем большинства над производством нового майнингового оборудования во всем мире, что крайне маловероятно, вероятность неудачи, формирования децентрализованного меньшинства, действительно высока. Не заблуждайтесь, провал такого масштаба будет огромным черным глазом для их репутации и престижа в стране и за рубежом. Это своего рода унижение, которого правительственные чиновники избегают любой ценой.

Тем не менее, я лично приветствовал бы такую атаку, так как я думаю, что это было бы здорово для Биткойна. Мало того, что мы проверим себя против врага национального государства, но авторитарное правительство, которое делает это, вероятно, значительно узаконит Биткойн для своих врагов и после победы Биткойна для себя.

Источник