لا يعمل كل عمال مناجم العملات المشفرة من أجل الصالح العام.
اللامركزية أمر بالغ الأهمية في معظم المشاريع والشبكات على blockchain. تقوم Bitcoin بتفويض التحقق من المعاملات إلى العقد ذات القوة الحسابية بدلاً من الاعتماد على سلطة مركزية. على blockchain إثبات العمل (PoW) مثل Bitcoin ، تسمى العملية التعدين. يتحقق المشاركون من صحة معاملات التشفير ويحصلون على مكافآت.
تعتمد السلامة في PoW blockchain على أن عقد الافتراض ستظل صادقة وتشارك كتل جديدة على السلسلة. لكن من المستحيل ضمان صدق كل عقدة. قد يفشل البعض في الإعلان عن الكتل المكتشفة حديثًا لكسب المزيد من المكافآت في عملية تسمى التعدين الأناني.
ما هو التعدين الأناني؟
ينطوي التعدين الذاتي على عامل منجم أو مجموعة من عمال المناجم يحجبون بشكل خادع كتل جديدة على blockchain لاحتكار المكافآت للتحقق من صحة الكتل. يشير التعدين إلى التحقق من صحة المعاملات على شبكة Bitcoin مقابل مكافأة الكتلة ورسوم المعاملات ، وهي كيف يعمل تعدين البيتكوين.
يحدث التعدين الذاتي عندما يحتفظ عامل التعدين بالمعلومات حول سر الكتلة المكتشفة حديثًا لتجميع كتل أكثر من السلسلة العامة وكسب معظم مكافآت الكتلة.
يمكن لعمال المناجم الأنانيين ، إذا نجحوا في هجومهم ، تغيير مسار blockchain. هدفهم الأساسي هو تقويض السلسلة العامة من خلال إنشاء المزيد من الكتل ، بما يكفي للسيطرة على السلسلة الرئيسية واحتكار مكافآت الكتلة. بمجرد أن يتمكنوا من استبدال السلسلة الرئيسية بسلسلتهم الخاصة ، فإن الكتل والمعاملات داخل الكتل الموجودة في السلسلة تختلف تمامًا عما يجب تسجيله عادةً.
كيف يعمل التعدين الأناني؟
لفهم التعدين الأناني ، من الضروري أن نفهم كيف يعمل تعدين blockchain. عندما ترسل تشفيرًا من محفظة إلى أخرى ، يتم تجميع المعاملة مع الآخرين لتشكيل كتلة مشفرة برقم سداسي عشري مكون من 64 رقمًا يسمى التجزئة. يتنافس عمال المناجم على الحل بقوة حسابية لتخمين التجزئة. يكتسب عامل التعدين الناجح الحق في التحقق من صحة المعاملات في تلك الكتلة وإضافتها إلى السلسلة العامة والحصول على المكافأة.
سيتنافس عامل التعدين الأناني مع عمال المناجم الآخرين لتخمين التجزئة والحصول على الحق في إضافة الكتلة إلى blockchain. ولكن بدلاً من إضافة (نشر) الكتلة الجديدة ، يخفي عامل منجم أناني تلك الكتلة ويستمر في تعدين الكتل فوقه. يتم الكشف عن الكتل الملغومة بأنانية فقط للحصول على أقصى قدر من المكافأة على الكتل.
تحدث عملية التعدين بشكل متزامن - وليس في وقت واحد. على شبكة كبيرة مثل Bitcoin ، تتم معالجة آلاف المعاملات. لتوفير الوقت ، يتم تجميع المعاملات في كتل. يتنافس عمال المناجم ليكونوا الأسرع في حل التجزئة للكتلة ، لذا يجب أن يكونوا هم من يضيفونها إلى السلسلة.
ومع ذلك ، عندما يقوم عامل منجم أناني بالتعدين وإخفاء كتلة ، فإنه لا يخفيه تحت مكيال. بدلاً من ذلك ، يفشل المُعدِّن في إضافته إلى دفتر الأستاذ الموزع ، مما يؤدي إلى إنشاء ما يشار إليه باسم ملف "شوكة عرضية". الشوكة العرضية هي مجرد سلسلة من الكتل تعمل بجوار ولكن ليس جزءًا من blockchain. على الرغم من أنه في حالة التعدين الأناني ، إلا أنه في الحقيقة ليس عرضيًا.
بينما يعمل المعدنون الآخرون باستمرار في الجزء العام من blockchain ، فإن عمال المناجم الأنانيين بناء على مفترق طرقهم ، بهدف تجميع كتل أكثر من السلسلة العامة ، وبعد ذلك هم دعاية لها.
في هذه المرحلة ، يمكن أن يحدث واحد من ثلاثة أشياء ؛ إذا كانت السلسلة العامة أطول من مفترق المنجم الأناني ، فسيخسرون ، ويكسب عمال المناجم (الصادقون) في السلسلة العامة مكافآتهم. إذا كانت السلسلة العامة أقصر ، فإنهم يفوزون ، ويتم اعتماد الشوكة العرضية كسلسلة صالحة. هذا لأن إثبات عمل blockchain مبني على افتراض أن أطول سلسلة هي السلسلة الصالحة. ثم تصبح الشوكة "الأنانية" جزءًا من السلسلة الرئيسية ، ويتم التخلص من الكتل المكررة في السلسلة الرئيسية ، مما يتسبب في خسارة عمال المناجم الذين ساهموا في هذه السلسلة لمكافآتهم.
يتطلب PoW blockchain الكثير من القوة الحسابية للتحقق من صحة المعاملات ، لذلك غالبًا ما تحمل مجموعة من المعدنين خارج نشاط تعدين يسمى التجمع ، والذي يجمع بين قوتهم الحسابية لزيادة فرصهم في الكسب المكافآت. يحتاج المُعدِّن الأناني إلى الاحتفاظ بما بين خمسة إلى عشرة بالمائة من معدل التجزئة على الشبكة.
هل التعدين الأناني خطير؟
أحد آثار هجوم التعدين الأناني هو مركزية الشبكة. يجب على العقد الموجودة في سلاسل الكتل الموجودة في إثبات العمل (PoW) أن تتبنى أطول سلسلة كإصدار صالح من blockchain. نظرًا لأن العقد الصادقة تخاطر بفقدان مكافآتها إذا تبين أن السلسلة الأنانية أطول في النشر ، فمن المرجح أن تنضم إلى مجموعة عمال المناجم الأنانيين. في النهاية ، تنمو المجموعة الأنانية لتصبح الأغلبية في blockchain وتزيل اللامركزية على الشبكة.
مركزية التعدين على شبكة البيتكوين يمكن أن يؤدي أيضًا إلى تأخير في المعاملات. عندما يصبح التجمع الأناني هو الأغلبية على الشبكة ، يمكنه تحديد المعاملات التي يتم إضافتها إلى السلسلة العامة. من المرجح أن يعطي عمال المناجم الأنانيون الأولوية للكتل ذات المكافآت الأعلى. سيؤدي اختيار المعاملات هذا إلى تراكم المعاملات وجعل الشبكة غير فعالة.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن التعدين الأناني من خلال إدخال المركزية إلى blockchain يخلق بيئة مثالية للجهات الفاعلة الخبيثة. يمكن أيضًا تنفيذ مشكلات مثل الإنفاق المزدوج لأن مهمة التحقق من صحة المعاملات تكمن في قوة العقد غير الشريفة.
استراتيجيات لمكافحة التعدين الأناني
تم اقتراح العديد من الاستراتيجيات لمكافحة التعدين الأناني على شبكة Bitcoin ، وكل استراتيجية تتخذ نهجًا مختلفًا. بينما يقترح البعض إجراء تغييرات على الشبكة ، تشمل الاستراتيجيات الأخرى توفير حوافز للعقد للحفاظ على صدقها.
الحل الأول المقترح هو أسلوب التوزيع العشوائي. يُعرف هذا باسم التغيير المتوافق مع الإصدارات السابقة. يتطلب الأمر من عمال المناجم الذين يتعثرون في أكثر من شوكة واحدة على blockchain اختيار الشوكة التي يستمرون في العمل عليها بشكل عشوائي. بالإضافة إلى الاختيار العشوائي للكتل ، يجب على المعدنين نشر معلومات عن جميع الكتل والشوك المكتشفة. نظرًا لأن التعدين الأناني يعتمد على سلسلة خاصة والتعدين المستمر المتعمد على تلك السلسلة ، فإن إدخال عملية اختيار عشوائية يقوض النشاط.
تتضمن الإستراتيجية المنفصلة تمييز كل كتلة بطابع زمني. سيتضمن الطابع الزمني معلومات حول وقت تعدين كل كتلة ، لذلك عندما يتم تعدين كتلة بشكل خاص و تمت إضافته لاحقًا إلى السلسلة الرئيسية بطابعها الزمني القديم ، ويمكن اختياره بسهولة بعيدًا عن الباقي و مهملة.
التعدين الأناني يقلل من قيمة البيتكوين
بغض النظر عن جاذبيتها المربحة ، يمكن أن تؤثر هجمات التعدين الأنانية سلبًا على شبكة blockchain. يمكن أن تؤدي إلى المركزية وتأخير المعاملات ، مما يخلق بيئة مثالية للجهات الفاعلة الخبيثة.
تم اقتراح العديد من الاستراتيجيات لمكافحة التعدين الأناني ، بما في ذلك إجراء تغييرات على البروتوكول وتحفيز العقد على البقاء صادقة. في النهاية ، لكي يكون المعدنون مربحين ، من مصلحتهم التصرف بأمانة والحفاظ على عرض القيمة للعملة المشفرة.