Selfish Mining

يدير بيتر Mining Pool، أي مجموعة معدّنين تجمع قدرتها الحسابية وتتقاسم المكافآت. تجمع الكتلة معاملات في دفعة تُضاف إلى السجل المشترك. تعثر المجموعة على كتلة صالحة. عادة تعلنها كي يبني الآخرون عليها، لكنها تحتفظ بها هذه المرة وتبحث عن الكتلة التالية لها. تواصل آنا وبقية المعدّنين العمل فوق الكتلة المشتركة القديمة. لا يعرفون أن بيتر وجد مسارا آخر لاستكمال السجل. هكذا يبدأ فرع خاص، لا عملة جديدة. [1] [2]

قد يجد بيتر الكتلة التالية، وقد تسبقه آنا. تكرر أجهزة التعدين الحسابات مع تعديل بيانات الكتلة حتى تجد نتيجة عددية تستوفي الحد المطلوب. التعدين ليس سباقا منتظما تفوز فيه الآلة الأسرع كل مرة؛ فكل اكتشاف يتضمن العشوائية. لذلك تتفاعل الاستراتيجية مع تطور الفرعين: تواصل العمل سرا، أو تنشر الكتل، أو تتخلى عن فرعها. يعبّر Hashrate عن معدل المحاولات الحسابية. الحصة الأكبر تزيد احتمال العثور على كتلة، لكنها لا تضمن الكتلة التالية. [1] [4]

لنفترض أن بيتر يخفي كتلة، ثم تنشر آنا كتلتها المبنية على السلف نفسه. يكشف بيتر كتلته فيحدث تعادل. قد يسمع معدّنون مختلفون عن كتل مختلفة أولا، فيبدؤون تمديد فروع مختلفة. تؤثر الاكتشافات اللاحقة وانتشار الرسائل في النتيجة. المعيار الحاسم هو العمل المتراكم في الفرع الصالح، وليس عدد مؤيديه؛ وعند تساوي الصعوبة تعني الكتل الأكثر عملا أكثر. تعبّر الصعوبة عن مدى صعوبة العثور على هذه النتيجة في المتوسط. ارتفاعها يعني محاولات أكثر في المتوسط، لا وقتا محددا مسبقا لكل كتلة. [1] [3] [4]

إذا انتصر فرع بيتر، فقد تبقى كتلة آنا المنافسة خارج السجل المقبول بوصفها Stale Block. كانت صالحة، لكن مكافأتها لا يمكن إنفاقها في السلسلة المقبولة. يسعى بيتر إلى ضياع نسبة أكبر من عمل الآخرين مقارنة بنسبة عمله الضائع. ولا تختفي معاملات الكتلة المتروكة بالضرورة إلى الأبد: إذا ظلت صالحة وغير متعارضة مع السجل المقبول، يمكن إدراجها لاحقا. [1] [4]

وصف Ittay Eyal وEmin Gün Sirer الاستراتيجية المعروفة في دراسة عام 2013. قارنا حصة المعدّن من الكتل المقبولة بحصته من القدرة الحسابية. هذا يختلف عن دخله في الساعة بعد دفع الكهرباء. قد يبطئ حجب الكتل نمو السلسلة العامة، ثم يغير تعديل الصعوبة اللاحق اقتصاديات الاستراتيجية. شدد Cyril Grunspan وRicardo Pérez-Marco لاحقا على الوقت وهذا التعديل. لذلك لا تعد الحصة النسبية الأعلى من المكافآت بربح صاف فوري. [1] [7]

في النموذج الأصلي، ترمز α إلى حصة المهاجم من القدرة. أما γ فهي نسبة قدرة بقية المعدّنين التي تنضم إلى فرعه عند التعادل. عندما γ = 0 تكون عتبة الميزة النسبية 1/3؛ وعندما γ = 1/2 تكون 1/4. تظهر الميزة في هذا النموذج فوق العتبة المعنية. ليست هذه حدود أمان عامة للشبكة الحقيقية. تغيّر الاستراتيجيات والتأخيرات والافتراضات الأخرى النتيجة. المهم أن القدرة الحسابية والفرع الذي يمدده الآخرون عاملان مؤثران معا. [1] [6]

تملك الكتلة التي تصل بسرعة فرصة أكبر لجذب المعدّنين عند التعادل. يمكن لميزة الشبكة أن تدعم القدرة الحسابية. ولو قدمت مجموعة عائدا أفضل باستمرار، فقد تجذب مزيدا من المشاركين وتزيد التركز. هذا وصف لحافز، لا دليل على أن كل تجمع كبير يهاجم أو أن الآخرين سينضمون حتما. كما أن معامل النموذج ليس خاصية مقاسة لمشغّل معين من دون قياس فعلي. [1] [6] [8]

قد تتقدم آنا قبل نجاح استراتيجية بيتر. عندها لا يحصل بيتر على المكافأة، رغم استهلاك الطاقة وتشغيل الأجهزة. العتبة المحسوبة لمتوسط طويل الأجل لا تعد بالفوز في كل جولة. ولا تثبت جولات ناجحة قليلة الربحية بعد التكاليف وتغيّر الظروف. الكتلة المحجوبة فرصة محفوفة بالمخاطر، وليست مكافأة محفوظة بأمان في درج. [1] [7]

Full Node برنامج يتحقق بنفسه من قواعد Bitcoin. ويستمر في رفض المعاملات غير الصالحة وإنشاء العملات غير المسموح به. على بيتر تقديم Proof of Work حقيقي، أي إثبات العمل الحسابي المطلوب، والالتزام بقواعد آنا نفسها. تدور المنافسة حول السجل الصالح الذي ستعتمده الشبكة. لا تمنحه مفاتيح الآخرين الخاصة، أي القيم العددية السرية المستخدمة لتوقيع المعاملات، ولا حق إنفاق عملاتهم. لذا يجب الفصل بين ميزة في التعدين وكسر قواعد الملكية. [2] [5]

يساعد نقل الكتل بسرعة أكبر على تقليل التأخير وبعض أوجه تفاوت الشبكة. تستخدم Compact Blocks مثلا معاملات معروفة مسبقا لنقل الكتلة ببيانات أقل. لكن ذلك لا يزيل Selfish Mining تماما. يدرس الباحثون أيضا معالجة التعادل والحوافز الاقتصادية. الكتلة المتروكة وحدها لا تثبت هجوما، لأن مجموعتين صادقتين قد تنجحان في وقت متقارب جدا. يحتاج تقييم الشك إلى سياق أوسع. والسؤال الأساسي: هل تكافئ القواعد المشاركة السريعة في هذه الظروف، أم قد يكون الإخفاء أكثر فائدة؟ [6] [8] [9]