O que é mineração egoísta em um blockchain?

A descentralização é crucial na maioria dos projetos e redes na blockchain. O Bitcoin delega a validação da transação a nós com poder computacional em vez de depender de uma autoridade central. Em uma blockchain de prova de trabalho (PoW) como o Bitcoin, o processo é chamado de mineração. Os participantes validam transações criptográficas e recebem recompensas.

A segurança na blockchain PoW depende da suposição de que os nós permanecerão honestos e compartilharão novos blocos na cadeia. Mas é impossível garantir a honestidade de cada nó. Alguns podem deixar de divulgar blocos recém-descobertos para ganhar mais recompensas em um processo chamado mineração egoísta.

O que é mineração egoísta?

A mineração egoísta envolve um minerador ou grupo de mineradores retendo enganosamente novos blocos na blockchain para monopolizar as recompensas pela validação de blocos. A mineração refere-se à validação de transações na rede Bitcoin em troca da recompensa do bloco e taxas de transação, que é

como funciona a mineração de bitcoin.

A mineração egoísta ocorre quando um minerador mantém as informações sobre um segredo de bloco recém-descoberto para acumular mais blocos do que a cadeia pública e obter a maior parte das recompensas do bloco.

Mineiros egoístas, se bem-sucedidos em seu ataque, podem alterar a trajetória do blockchain. Seu objetivo principal é minar a cadeia pública criando mais blocos, o suficiente para dominar a cadeia principal e monopolizar as recompensas do bloco. Depois que eles podem substituir a cadeia principal por sua cadeia privada, os blocos e as transações dentro dos blocos da cadeia são totalmente diferentes do que normalmente deveria ter sido registrado.

Como funciona a mineração egoísta?

Para entender a mineração egoísta, é crucial entender como funciona a mineração de blockchain. Quando você envia criptografia de uma carteira para outra, a transação é agrupada com outras para formar um bloco criptografado com um número hexadecimal de 64 dígitos chamado hash. Os mineradores competem para resolver com poder computacional para adivinhar o hash. O minerador bem-sucedido ganha o direito de validar as transações naquele bloco, adicioná-lo à cadeia pública e receber a recompensa.

Um minerador egoísta competirá com outros mineradores para adivinhar o hash e obter o direito de adicionar o bloco ao blockchain. Mas, em vez de adicionar (publicar) o novo bloco, um minerador egoísta esconde esse bloco e continua a minerar blocos em cima dele. Os blocos minerados egoisticamente são divulgados apenas para obter a recompensa máxima nos blocos.

O processo de mineração ocorre simultaneamente, não simultaneamente. Em uma grande rede como o Bitcoin, milhares de transações estão sendo processadas. Para economizar tempo, as transações são agrupadas em blocos. Os mineradores competem para serem os mais rápidos a resolver o hash de um bloco, para que sejam eles a adicioná-lo à cadeia.

No entanto, quando um mineiro egoísta minera e esconde um bloco, ele não o esconde debaixo do alqueire. Em vez disso, o minerador não consegue adicioná-lo ao registro distribuído, criando o que é chamado de "garfo acidental." Uma bifurcação acidental é apenas uma série de blocos correndo ao lado, mas não fazendo parte do blockchain. Embora no caso da mineração egoísta, isso realmente não seja acidental.

Enquanto os outros mineradores de criptomoedas trabalham continuamente na parte pública da blockchain, os mineradores egoístas construir em sua bifurcação, com a intenção de acumular mais blocos do que a cadeia pública, após o que eles divulgá-lo.

Neste ponto, uma das três coisas pode acontecer; se a cadeia pública for mais longa do que a bifurcação do mineiro egoísta, eles perdem, e os mineradores (honestos) na cadeia pública ganham suas recompensas. Se a cadeia pública for mais curta, eles vencem e a bifurcação acidental é adotada como a cadeia válida. Isso ocorre porque uma blockchain de prova de trabalho é construída com base na suposição de que a cadeia mais longa é a cadeia válida. A bifurcação "egoísta" torna-se então parte da cadeia principal e os blocos duplicados na cadeia principal são descartados, fazendo com que os mineradores que contribuíram para essa cadeia percam suas recompensas.

O blockchain PoW requer muito poder computacional para validar transações, então um grupo de mineradores geralmente carrega uma atividade de mineração chamada pool, que combina seu poder computacional para aumentar suas chances de ganhar recompensas. Um minerador egoísta precisa manter entre cinco a dez por cento da taxa de hash na rede.

A mineração egoísta é perigosa?

Um efeito de um ataque de mineração egoísta é a centralização da rede. Os nós em blockchains PoW são obrigados a adotar a cadeia mais longa como a versão válida do blockchain. Como os nós honestos correm o risco de perder suas recompensas se a cadeia egoísta for mais longa na publicação, é mais provável que eles se juntem ao grupo de mineradores egoístas. Eventualmente, o pool egoísta cresce para se tornar a maioria no blockchain e elimina a descentralização na rede.

Centralização da mineração na rede Bitcoin também pode levar a um atraso nas transações. Quando um pool egoísta se torna a maioria em uma rede, ele pode ditar quais transações serão adicionadas à cadeia pública. Mineiros egoístas são mais propensos a priorizar blocos com recompensas mais altas. Essa seleção de transações levará a um empilhamento de transações e tornará a rede ineficiente.

Além disso, a mineração egoísta ao introduzir a centralização no blockchain cria o ambiente perfeito para atores mal-intencionados. Questões como gastos duplos também podem ser realizadas porque a tarefa de validar transações reside no poder de nós desonestos.

Estratégias para combater a mineração egoísta

Várias estratégias foram propostas para combater a mineração egoísta na rede Bitcoin, e cada estratégia adota uma abordagem diferente. Enquanto alguns sugerem fazer mudanças na rede, outras estratégias incluem fornecer aos nós incentivos para permanecerem honestos.

A primeira solução proposta é uma técnica de randomização. Isso é conhecido como uma alteração compatível com versões anteriores. Requer que os mineradores que se deparam com mais de uma bifurcação na blockchain selecionem em qual fork continuar trabalhando aleatoriamente. Além de selecionar blocos aleatoriamente, os mineradores devem publicar informações sobre todos os blocos e bifurcações descobertos. Como a mineração egoísta depende de uma cadeia privada e a mineração contínua deliberada nessa cadeia, a introdução de um processo de seleção aleatória prejudica a atividade.

Uma estratégia separada envolve marcar cada bloco com um carimbo de data/hora. O registro de data e hora incluirá informações sobre quando cada bloco foi extraído, portanto, quando um bloco é extraído de forma privada e posteriormente adicionado à cadeia principal com seu registro de data e hora desatualizado, ele pode ser facilmente separado do resto e descartado.

Mineração egoísta reduz o valor do Bitcoin

Independentemente de seu apelo lucrativo, os ataques egoístas de mineração podem afetar negativamente a rede blockchain. Eles podem levar à centralização e atrasos nas transações, criando o ambiente perfeito para agentes mal-intencionados.

Várias estratégias foram propostas para combater a mineração egoísta, incluindo fazer alterações no protocolo e incentivar os nós a permanecerem honestos. Em última análise, para que os mineradores sejam lucrativos, é de seu interesse agir honestamente e manter a proposta de valor da criptomoeda.