سلفیش ماینینگ (Selfish Mining) یا استخراج خودخواهانه چیست؟

سلفیش ماینینگ روشی در رمز ارزهای بلاک چینی برای تبانی ماینرها و کسب سود بیشتر است. اکنون بیشتر با استخراج خودخواهانه (Selfish Mining) آشنا می‌شویم.

برای درک سلفیش ماینینگ ابتدا باید سیستم تشویق‌کننده‌ای که کاربران توزیع شده در یک شبکه بلاک چینی را به فعالیت در آن و کمک به ایمن‌سازی متمایل می‌کند، بشناسید. اگرچه در این مطلب برای تشریح استخراج خودخواهانه روی بیت کوین متمرکز هستیم، اما توضیحات ارائه شده درباره هر ارز دیجیتال دیگری که بر اساس سیستم اثبات کار (PoW –> Proof Of Work) کار می‌کند، صادق است.

ماینینگ خودخواهانه یک استراتژی استخراج است که در آن، یک ماینر یا گروهی از آن‌ها به وسیله تبانی کردن، سودشان از فرآیند ماینینگ را افزایش می‌دهند. نکته اینجاست این اتفاق، منجر به زدن ضرر مالی به ماینرهای درست‌کار خواهد شد. بیت کوین برای تمرکززدایی در تولید و توزیع پول اختراع شد، اما به واسطه استخراج سلفیش شبکه به مرور زمان (در دست تعدادی خودخواه) متمرکز خواهد شد!

سیستم تشویقی بیت کوین (و سایر رمز ارزهای PoW)

بیت کوین بازی مشوق‌ها به شکلی کاملا متعادل است. در یک اکوسیستم غیر متمرکز، همسو نگه داشتن منافع شرکت‌کنندگان برای ماندگاری طولانی مدت شبکه امری حیاتی است. مشوق‌هایی که گره‌های شبکه را به ایمن نگه داشتن آن ترغیب می‌کنند، اغلب مالی هستند؛ گره‌ها به ازای عملکرد صادقانه خود، جایزه دریافت می‌کنند. از طرفی دیگر آن‌ها با تلاش برای تقلب، درآمد بالقوه خود را از دست می‌دهند.

یک استخراج‌کننده بدون کسب درآمد، با ضرر مالی مواجه خواهد شد و عدم کسب جایزه مساوی با «از دست ندادن هیچ چیز» نیست! اگر پروتکل به تقلب در استخراج به واسطه سلفیش ماینینگ یا دیگر اعمال پی ببرد، همه سرمایه‌ای که ماینر برای خرید ریگ ماینینگ و پرداخت قبض برق‌های سنگین صرف کرده است، فدای هیچ خواهد شد! پس بهتر است از استخراج خودخواهانه دوری کنید.

منظور از استخراج به طور ساده، اضافه کردن بلاک‌های جدید به بلاک چین (نوع خاصی از پایگاه داده، فوق‌العاده برای ذخیره اطلاعات سیستم‌های مالی به خاطر ویژگی‌های ذاتی) است. این بلاک‌ها حاوی اطلاعات مربوط به تراکنش‌ها و یک سری اطلاعات دیگر هستند. هر ماینر با توجه به سرمایه‌گذاری که در بحث ماینینگ انجام داده، قطعا به دنبال بازگشت سرمایه و سپس بیشتر کردن سود است. بهترین راه برای رسیدن به این خواسته، پیشروی بر اساس قوانین و خودداری از اعمالی نظیر سلفیش ماینینگ است.

وقتی یک استخراج‌کننده بلاک جدیدی را به بلاک چین اضافه می‌کند، تمام کارمزدهای مربوط به تراکنش‌های داخل آن بلاک را علاوه بر تعداد مشخصی BTC دریافت خواهد کرد. این پاداش، جایزه بلاک نام داشته و بعد از تکمیل شدن هر 210 هزار بلاک جدید، به نصف کاهش پیدا می‌کند. رویداد نصف شدن پاداش بلاک، هاوینگ نام دارد. برای درک بهتر، کافی است بدانید تا پیش از رویداد هاوینگ سال 2020، جایزه مربوط به تکمیل هر بلوک برابر 12.5 بیت کوین بود، اما بعد از این رویداد به 6.25 واحد از این رمز ارز کاهش پیدا کرد. متاسفانه عده‌ای به واسطه راهکارهای متقلبانه نظیر استخراج خودخواهانه به دنبال کسب پول بیشتری هستند!

انگیزه مالی برای استخراج بیت کوین باعث شده این روند بسیار رقابتی باشد. رقابتی شدن فرآیند منجر به افزایش امنیت در شبکه و بهبود خاصیت عدم تمرکز آن می‌شود. شبیه هر فناوری دیگر، بلاک چین نیز بدون ایراد نیست و تکنیک‌هایی برای دور زدن آن وجود دارد. به همین دلیل می‌توان از سیستم مشوقی که توسعه‌دهنده پلتفرم برای ایمن‌سازی آن در نظر گرفته، علیه خودش استفاده کرد! یکی از روش‌های این کار سلفیش ماینینگ یا استخراج خودخواهانه محسوب می‌شود.

سلفیش ماینینگ چیست و چگونه کار می‌کند؟

جامع ترین کاوش استخراج خودخواهانه را می‌توان در مقاله “Majority is not Enough: Bitcoin Mining is Vulnerable” که در سال 2013 توسط دو محقق به نام‌های ایتی ایال (Ittay Eyal) و اِمین گان سیرر (Emin Gun Sirer) منتشر شد، پیدا کرد. فرض مقاله این است که برخلف باور عموم، سیستم تشویق‌کننده ماینرهای بیت کوین دارای ایراد بوده و ممکن است در نهایت، به متمرکز شدن شبکه منجر شود.

بهتر است سلفیش ماینینگ را با یک مثال بهتر تشریح کنیم. تصور کنید کل هش ریت شبکه یک رمز ارز بلاک چینی به طور مساوی بین چهار استخراج‌کننده با نام‌های آلیس، باب، کارول و دن تقسیم شده و سهم هر یک، 25 درصد از هش پاور است. آلیس، باب و کارول طبق قوانین فعالیت می‌کنند، اما دن در تلاش است برای منافع خود از سیستم سواستفاده کند.

تحت شرایط عادی، انتظار داریم هر ماینر یک بلاک جدید پیدا کرده و آن را خیلی سریع به زنجیره موجود از بلاک‌ها، بلاک چین، اضافه کند. سه استخراج‌کننده‌ درست‌کاری که فعالیتشان را تحت چارچوب عنوان کردیم، به این شکل کار می‌کنند. اما اگر دن یک بلاک جدید پیدا کند، آن را نگه می‌دارد. راهکاری که وی برای حل یک مسئله پیدا کرده درست است و او توانسته پردازش را با موفقیت به پایان برساند،‌ اما از برادکست کردن نتیجه برای بقیه، به این منظور که سایر ماینرها نیز بلاک چین خود را به‌روزرسانی کنند، خودداری کرده است. دن استخراج خودخواهانه را در پیش گرفته و ممکن است از روی خوش شانسی، دو بلاک را به صورت پیاپی بیابد.

تصور کنید بلاک شماره 100,000 ماین شده است. اکنون آلیس، باب و کارول در تلاش هستند تا زودتر بلاک 100,001 را پیدا کرده و به بلاک چین اضافه کنند. دن این بلاک را پیدا کرده، اما اطلاعات را نزد خودش نگه داشته است. اکنون دو زنجیره به وجود آمده که یکی عمومی و دیگری (طولانی‌تر) اختصاصی دن است. در حالی که بقیه به دنبال یافتن خانه شماره 100,001 هستند، دن با خوش شانسی تمام بلاک شماره 100,002 را نیز پیدا می‌کند.

اکنون نسخه بلاک چین (اختصاصی) در اختیار دن که وی به واسطه سلفیش ماینینگ ساخته است، دو خانه جلوتر قراردارد. به شرط آن که شانس او ​​تمام نشده و دن همواره بتواند با همین فاصله، از زنجیره دیگر جلوتر حرکت کند، به فعالیتش ادامه خواهد داد. وقتی پیشروی بقیه، اختلاف بلاک چین اصلی با زنجیره در اختیار دن را به یک بلاک رساند، ماینر خراب‌کار، بلاک چین در اختیارش را رو می‌کند!

بلاک چین دن که اکنون عمومی شده است، طول بیشتری در مقایسه با زنجیره بلاک سایر کاربران دارد. بر اساس قانونی به نام «قانون طولانی‌ترین زنجیر»، بلاک چین صحیحی که باید برای فعالیت انتخاب کنیم، PoW بیشتری درونش انجام شده است. بنابر این اگر یک گره زنجیره‌ای با کار تجمیع شده بیشتر پیدا کند، فعالیتش را به این بلاک چین منتقل کرده و هش پاور در اختیارش را به کار روی آن اختصاص می‌دهد.

در ادامه آلیس، باب و کارول، BlockChain نزد دن را مشاهده می‌کنند. طبق قانون طولانی‌ترین زنجیر، آن‌ها باید این زنجیره را دنبال کنند. متاسفانه این موضوع سبب می‌شود تمام پاداشی که این سه ماینر به واسطه فعالیت روی زنجیر دیگر به دست آورده‌اند از بین برود و این اتفاق تقصیر استخراج خودخواهانه ماینر چهارم است! از طرفی می‌دانیم دن با دنباله‌روی از روش متقلبانه سلفیش ماینینگ آن بلاک‌ها را در زنجیره کنونی ماین کرده است. پس تمام جوایز را از آن خود می‌کند.

آیا استخراج خودخواهانه تهدیدی برای بیت کوین است؟

رفتار بر اساس قوانین و طبق انتظار پروتکل، در واقع برای همه شرکت‌کنندگان ارزان‌تر تمام می‌شود. با استخراج خودخواهانه اتلاف زیادی صورت می‌گیرد، هر چند افرادی که در این کار شرکت می‌کنند، یک مزیت استراتژیک نسبت به سایر شرکت‌کنندگان در شبکه دارند. در نتیجه ماینرها احتمالا به مهاجم ملحق خواهند شد. این کار فقط اوضاع را بدتر می‌کند.

مقاله “Majority is not Enough: Bitcoin Mining is Vulnerable”، سلفیش ماینینگ را به عنوان یک خطر بزرگ برجسته می‌کند. به مرور زمان، این موضوع سبب افزایش هش ریت استخرهای ماینینگ می‌شود، چرا که سایر استخراج‌کنندگان تلاش می‌کنند با ماینرهای موفق در استخراج خودخواهانه همکار شده و سودشان را افزایش بدهند. وقتی یک استخر بزرگ بخش اعظم هش پاور شبکه را به دست آورد، زمینه برای اتک 51 درصد فراهم می‌شود. در صورت بروز چنین حمله‌ای، یک خراب‌کاری اساسی در شبکه رمز ارز به وقوع خواهد پیوست. به واسطه یک حمله 51 درصد، نتورک مبتنی بر بلاک چین نابود نمی‌شود، اما ضربه‌هایی اساسی به آن وارد خواهد شد.

از طرفی دیگر، برخلاف تصور نویسندگان مقاله اشاره شده در بالا، دیگران چنین رفتاری را با استناد به ملاحظات ایدئولوژیکی توسط ماینرها علاوه بر یک انگیزه‌ برای کارکرد شبکه به صورت غیرمتمرکز، تهدید نمی‌دانند. اما آیا در واقعیت می‌توان ایدئولوژیک فکر کرد؟

اجازه به بروز اخلال در اکوسیستم بیت کوین یا هر رمز ارز دیگر به واسطه رفتارهایی شبیه استخراج خودخواهانه سبب خواهد شد استخراج‌کنندگان قادر به کسب سود به واسطه سرمایه‌گذاری در سخت افزار و انرژی الکتریکی و حتی بازیابی مجدد سرمایه‌گذاری اولیه (بدون کسب سود، تنها بازگشت سرمایه‌) نباشند.

نتیجه‌گیری ؛ سلفیش ماینینگ در نهایت به ضرر همه است

اگر استخراج خودخواهانه با موفقیت توسط یک یا مجموعه‌ای از استخراج‌کنندگان اجرایی شود، سود زیادی برای آن‌ها در پی خواهد داشت، هر چند بسیاری در این میان آسیب دیده و تمام تلاششان به باد می‌رود. در بدترین سناریوی ممکن، مشوق‌های مالی سبب ترغیب ماینرها به همکاری با سلفیش ماینرها خواهد شد. این موضوع، روی ماهیت غیر متمرکز بیت کوین به شدت تاثیر منفی می‌گذارد.

البته با نگاهی درست، متوجه خواهید شد دود چنین رفتارهایی در نهایت به چشم همه ماینرها می‌رود. با سلفیش ماینینگ یا رفتارهای مشابه، امنیت شبکه تهدید شده و قیمت بیت کوین کاهش پیدا می‌کند. این موضوع سبب کاهش تمایل ماینرها به ادامه فعالیت خواهد شد. این اتفاق، مجددا به کاهش بیشتر امنیت نتورک دامن می‌زند. این روند همینطور ادامه پیدا کرده و همه آسیب می‌بینند.

منبع: binance