استخراج خود خواهانه (Selfish mining) چیست؟

بیت کوین یک بازی تشویقی دقیق و متعادل است. در یک اکوسیستم غیر متمرکز ، همسویی منافع شرکت کنندگان برای ماندگاری طولانی مدت شبکه حیاتی است. انگیزه هایی که گره ها را برای تأمین امنیت شبکه هدایت می کند ، عمدتا مالی است. اگر صادقانه عمل کنید ، پاداش دریافت خواهید کرد. آنها با تلاش برای تقلب ، درآمد بالقوه خود را از دست می دهند.

این امر در استخراج رمزارزها آشکار است. طرفین مقادیر زیادی از سرمایه خود را برای برق و سخت افزارهای تخصصی سرمایه گذاری می کنند ، به این امید که سرمایه خود را جبران کرده و با افزودن بلاک به بلاک چین سود کسب کنند. ماینرها به دنبال حداکثر کردن بازده خود هستند و ساده ترین راه برای این کار بازی با قوانین است.

اگر یک معدنچی یک بلوک به زنجیره اضافه کند ، تمام هزینه های پرداخت شده برای معاملات از بلوک خود و همچنین بخشی از سکه های تازه ضرب شده را دریافت می کند. ما این را پاداش بلاک می نامیم.

انگیزه مالی این عمل را بسیار رقابتی کرده است ، که در نهایت امنیت و عدم تمرکز شبکه را افزایش می دهد. برخی گمانه زنی می کنند که می توان از این انگیزه ها استفاده کرد. در این مقاله ، ما نگاهی به مفهوم استخراج خودخواه خواهیم داشت.

استخراج خودخواه  (selfish mining) چگونه کار می کند؟

جامع ترین اکتشاف استخراج خودخواهانه را می توان در مقاله ۲۰۱۳ یافت. واژه سلفیش ماینینگ اولین بار توسط محققان Ittay Eyal و Emin Gun Sirer به کار برده شد. تز مقاله این است که برخلاف تصور رایج ، انگیزه های استخراج کنندگان بیت کوین دارای اشکال است و ممکن است در نهایت منجر به متمرکز شدن شبکه شود.

در استخراج خودخواهانه، ماینرهای خودخواه، بلاکی را که استخراج کرده‌اند پنهان نگه می‌دارند. هدف آن‌ها از این کار، ساختن زنجیره‌ای است که از زنجیره اصلی طولانی‌تر باشد. زمانی که این زنجیره پنهانی ماینرهای خودخواه ساخته شد، ماینرهای خودخواه آن را افشا می‌کند. چون این زنجیره از زنجیره اصلی بلندتر است، به‌عنوان زنجیره اصلی شناخته می‌شود. ماینرها طبق قانون باید روی زنجیره بزرگ‌تر کار کنند، بنابراین چون ماینر خودخواه، تمام بلاک‌های آن زنجیره را ماین کرده است، پاداشی به دیگر ماینرها تعلق نمی‌گیرد.

بیایید ماین خودخواهانه را با یک مثال نشان دهیم. فرض کنید میزان کل هش به طور مساوی بین ۴ ماینر تقسیم می شود: آلیس ، باب ، کارول و دان (هر کدام با ۲۵). آلیس ، باب و کارول طبق قوانین بازی می کنند ، اما دان سعی می کند از این سیستم برای منافع خود سوء استفاده کند.

در شرایط عادی ، ما انتظار داریم ماینری که بلوک را پیدا می کند بلافاصله آن را به زنجیره اضافه کند. و این همان کاری است که آلیس ، باب و کارول به عنوان شرکت کنندگان صادقانه انجام می دهند. اما اگر دان بلوکی پیدا کند ، آن را پنهان می کند.ممکن است دان خوش شانس باشد و دو بلوک پشت سر هم قبل از دیگران پیدا کند.

زنجیره دان اکنون دو بلوک جلوتر است. به شرطی که شانسش تمام نشود و بتواند با این فاصله همیشه از زنجیره دیگر جلوتر باشد ، به راه خود ادامه می دهد. وقتی بقیه به گونه ای پیش می روند که فقط یک بلوک عقب هستند ، او زنجیر خود را آشکار می کند.

زنجیره عمومی فعلی دان طولانی تر از زنجیره ای است که سایر شرکت کنندگان روی آن کار می کردند. بر اساس قاعده ای که ما آن را طولانی ترین قاعده زنجیره ای می نامیم ، “زنجیره صحیح”  ، زنجیره ای است که بیشترین اثبات کار را به خود اختصاص داده است، بنابراین ، اگر یک گره زنجیره ای را تشخیص دهد که کار انباشته بیشتری دارد ، تغییر می کند و قدرت استخراج را به این زنجیره طولانی تر اختصاص می دهد.

حالا ، آلیس ، باب و کارول زنجیره دان را می بینند، آنها اکنون این زنجیره را به عنوان زنجیری که باید دنبال شود می شناسند. هر پاداشی که در زنجیره دیگر به دست می آوردند دیگر وجود نخواهد داشت. و از آنجا که دان آن بلوک ها را در زنجیره فعلی استخراج کرده است ، تمام پاداش ها را حفظ می کند.

آیا استخراج خودخواهانه تهدیدی برای بیت کوین است؟

در واقع برای همه شرکت کنندگان ارزان تر خواهد بود که فقط آنطور که از آنها انتظار می رود رفتار کنند.

در مقاله ایال و سیرر این موضوع را به عنوان یک خطر بزرگ برجسته می کنند. با گذشت زمان ، ماین خودخواهانه می تواند منجر به افزایش استخرهای معدن در نرخ هش شود ، زیرا ماینرها با نهادهای خودخواه برای حداکثر درآمد خود همکاری خواهند کرد. هنگامی که یک استخر اکثریت قدرت را به دست آورد ، ممکن است ۵۱ درصد حمله انجام دهد.

حمله  خودخواهانه، زمانی اتفاق می افتد که یک ماینر تصمیم می گیرد به جای پخش آن در شبکه ، یک بلوک معتبر را که با موفقیت استخراج کرده است ، مخفی نگه دارد.

سخن آخر

به هر حال ، اقدام برای تضعیف امنیت شبکه ممکن است باعث کاهش قیمت بیت کوین شود که مستقیماً بر سودآوری عملیات استخراج تأثیر می گذارد.

در بدترین حالت ، مشوق ها باعث می شوند که ماینرهای صادق به ماینرهای خودخواه بپیوندند و به تمرکززدایی بیت کوین آسیب برساند.