Pięta Satoshi: Czy infrastruktura górnicza jest luką, która może zniszczyć Bitcoin?

Sieć wydobywania bitcoinów stanowi potencjalną lukę w zabezpieczeniach sieci, która może okazać się piętą achillesową, jeśli nie zostanie rozwiązana.

W mitologii greckiej Thetis zanurzyła swojego małego syna Achillesa do rzeki Styks, aby dać mu moc nietykalności. Achilles wyrósł na pozornie niezwyciężonego wojownika, ale został powalony, gdy zatruta strzała uderzyła go w piętę, dokładnie w miejsce, w którym trzymała go Thetis, gdy zanurzyła go w rzece. Przeoczyła tylko jedno małe miejsce, ale to był upadek Achillesa.

W dzisiejszych czasach termin „pięta achillesowa” stał się synonimem każdej potężnej siły, która została pokonana przez nieprzewidzianą lub małą słabość, a historia jest zaśmiecona przez potężnych ludzi i organizacje, które właśnie w ten sposób upadły.

Przez ostatnie 13 lat Bitcoin był bardzo potężną siłą, która odpierała wszystkich atakujących. To dało wielu zwolennikom Bitcoina atmosferę pewności siebie, ale może to być nieodpowiednie, a nawet niebezpieczne. Geniusz Bitcoina jest jasny, ale to nie czyni go idealnym ani niewrażliwym. W nadchodzących latach, dekadach i stuleciach pojawią się niewyobrażalne zmienne i być może jedna z największych mocnych stron Bitcoina zostanie zmanipulowana i ujawniona jako słabość, aby stać się piętą Satoshiego.

Architektura Bitcoina

Zanim zagłębimy się w to głęboko, pomocne może być zapoznanie się z niektórymi aspektami architektury Bitcoina.

Satoshi zaprojektował Bitcoin z intencją, aby co 10 minut przetwarzane były bloki (zawierające transakcje). Po przetworzeniu lub wydobyciu bloku jest on prezentowany węzłom do weryfikacji, a transakcje są księgowane w księdze. Za swoje usługi górnicy otrzymują wynagrodzenie w postaci nagrody blokowej, która jest sumą dotacji blokowej i opłat transakcyjnych.

Dotacja blokowa, obecnie 6.25 BTC, to mechanizm, dzięki któremu nowy Bitcoin wchodzi do obiegu. Epoka trudności to segment 2,016 bloków i po zakończeniu każdej epoki trudności przeprowadzana jest analiza czasu potrzebnego do przetworzenia tych bloków. Ponieważ celem Satoshiego było, aby system przetwarzał każdy blok średnio 10 minut, jeśli poprzednia epoka trudności była krótsza niż 10 minut, przetwarzanie bloków jest trudniejsze w nadchodzącej epoce i odwrotnie, jeśli poprzednia epoka trudności była dłuższa niż 10 minut .

Pojawiająca się podatność

Mając na uwadze niektóre z podstaw kopania, należy wziąć pod uwagę pojawiającą się lukę w ekosystemie Bitcoin. Wiele osób bezpośrednio koreluje wzrost globalnego wskaźnika haszowania lub dobry rozkład wskaźnika haszowania w pulach wydobywczych ze zwiększonym bezpieczeństwem w sieci. W tych wnioskach jest trochę prawdy, ponieważ w obu przypadkach sieć wydaje się dziś dość silna i bezpieczna; jednak na kolejnej warstwie, głębiej, istnieje wektor podatności.

Ta warstwa to wzrost i dominacja „słoni w niewoli” (patrz wykres poniżej) miejsc wydobywczych. Zakład wydobywczy to taki, w którym źródło energii jest kontrolowane przez stronę trzecią, co ogólnie oznacza, że ​​jest oparte na sieci. Dzikie miejsce wydobycia to takie, w którym energia jest generowana i kontrolowana przez górnika, a zatem znajduje się poza siecią.

Aby zbadać lukę, rozważ scenariusz o nazwie „Nocny terror”. Choć jest to skrajne i mało prawdopodobne, pokazuje zagrożenie.

Wyobraź sobie czasy w przyszłości, kiedy w sieci wydobywczej zdominują wykopaliska słoni. Ta dominacja jest tak kompletna, że ​​99% mocy obliczeniowej sieci wydobywczej bitcoinów jest konsolidowane w kilkudziesięciu miejscach z niewoli słoni. Równolegle siły polityczne i finansowe na całym świecie widziały, jak Bitcoin poważnie ogranicza ich zdolność do realizacji swoich planów. Wiedząc, że najlepszym sposobem na zaatakowanie Bitcoina jest zachwianie zaufaniem społeczeństwa do jego stabilności i niezawodności, krytycy Bitcoina wyznaczyli kierunek działania, aby sparaliżować sieć wydobywczą Bitcoin. Tak więc, tuż przed zakończeniem epoki trudności, konsorcjum państw narodowych koordynuje wrogie zamknięcie wszystkich miejsc, w których trzymane są słonie. Robią to, zmuszając dostawców mediów do natychmiastowego odcięcia zasilania we wszystkich lokalizacjach i wysyłają żołnierzy, aby zapobiec usuwaniu jakiegokolwiek sprzętu z witryn.

Sieć kopania bitcoinów byłaby chwiejna po tym ciosie, ponieważ natychmiastowe przetwarzanie bloków będzie 99 razy trudniejsze. Zamiast dziesięciu minut na przetworzenie następnego bloku, oczekiwany czas ukończenia wyniesie 990 minut, czyli 16.5 godziny. Spowodowałoby to zwiększenie dziennej zdolności transakcyjnej ekosystemu Bitcoin z około 300,000 2,016 do zaledwie kilku tysięcy. Co gorsza, 1,386 bloków musi zostać przetworzonych przed kolejną korektą trudności, a przy znacznie zmniejszonych możliwościach haszowania sieci nie nastąpi to przez kolejne 3.8 dni lub XNUMX roku (zakładając, że nie zostanie dodana żadna nowa moc haszowania). Dodatkowo nowy bitcoin wchodziłaby do obiegu w ślimaczym tempie, ponieważ wzrost podaży pieniądza jest całkowicie uzależniony od wydobycia bloków.

Oczywiście doszłoby do paniki, ponieważ wielu posiadaczy bitcoinów, którzy chcieliby sprzedać lub umieścić swój bitcoin w chłodni, zostałoby zablokowanych. Ruchy poza łańcuchem na giełdach i transakcje na protokołach warstwy 2 (takich jak Lightning Network) byłyby możliwe przez pewien czas, ale wkrótce stałyby się ograniczone, ponieważ rozliczanie w warstwie podstawowej (w łańcuchu) stałoby się praktycznie niemożliwe. Po kilku dniach w scenariuszu Nocnego Terroru ekosystem Bitcoin byłby tak dramatycznie osłabiony, że zaufanie świata do niego zostałoby zachwiane do głębi i nieodwracalnie zniszczone.

Scenariusz Koszmar

Z pewnością scenariusz Nocnego Terroru jest nieprawdopodobny, ale bardziej prawdopodobny, zwany „Scenariuszem Koszmaru”, również przedstawia bardzo przerażający wynik.

Ten scenariusz zakłada te same warunki początkowe, co słonie w niewoli, które posiadają 99% globalnej mocy haszującej, a także zamknięcie i zajęcie miejsc. Jednak w tym przypadku społeczność Bitcoin reaguje agresywnie, próbując uratować ekosystem. Pierwszym ruchem są króliki i konie, przenoszące sprzęt wydobywczy, który wcześniej był wyłączony z eksploatacji, a to natychmiast podnosi pozostałą globalną moc obliczeniową o około 25%.

Sprzęt wydobywczy w kanałach dystrybucji zostałby szybko połknięty i rozmieszczony, a po około pięciu dniach sieć prawdopodobnie przejdzie do przetwarzania dwóch bloków dziennie zamiast jednego. Po około trzech tygodniach moc sieci wzrośnie do średnio trzech bloków dziennie. Ostatecznie, po około dziewięciu miesiącach, króliki i konie mogły nieco ponad siedmiokrotnie zwiększyć szybkość mieszania i zwiększyć przepustowość sieci do około 10 bloków dziennie.

W rezultacie epoka trudności, która miała zająć dwa tygodnie, rozciągnęłaby się do nie do zniesienia 281 dni. Warto również zauważyć, że zamiast oczekiwanych 127,000 6,300 bitcoinów wprowadzonych do obiegu w ciągu całego okresu dziewięciu miesięcy, tylko XNUMX by to zrobiło.

Średni czas bloku pod koniec epoki to 138 minut i wielu może się spodziewać, że po tej bolesnej epoce, kolejna korekta trudności ułatwi powrót do 10-minutowego czasu przetwarzania bloku. Jednak sieć jest daleka od bycia poza lasem.

Protokół Bitcoin ma maksymalną trudność regulacji czterokrotnie w każdej epoce, a to oznacza, że ​​dostosowany czas przetwarzania bloku na początku następnej epoki dostosowuje się do 34.6 minuty zamiast do 10. To ustawia przeciwników Bitcoina na ich kolejny przebiegły ruch — jak następuje przejście do nowej trudnej epoki, wcześniej uszkodzone miejsca dla słoni w niewoli zostają ponownie włączone.

W mgnieniu oka czas przetwarzania bloków zmienia się z wolnego na wyjątkowo szybkie dwie minuty i 20 sekund, a pełna epoka dostosowania trudności minie w nieco ponad trzy dni. O 6,300 więcej bitcoinów weszłoby do obiegu i byłoby w dużej mierze kontrolowane przez krytyków, a oni mieliby możliwość zalania rynku tymi bitcoinami lub dalszego zagłodzenia rynku.

Kolejna korekta trudności rozpocznie się od przetwarzania bloku za blisko 10 minut, ale ponownie kontrolerzy stron ze słoniami w niewoli mogliby wyłączyć swoje witryny, a sieć wydobywcza ponownie zaczęłaby się czołgać. Czas przetwarzania bloku natychmiast przekroczyłby dwie godziny, a ukończenie epoki trudności zajęłoby 142 dni.

Ten schemat włączania się i wyłączania w niewoli słoni mógłby trwać przez długi czas, ale tak naprawdę nie byłoby to konieczne, ponieważ szkody wyrządzone Bitcoinowi zostałyby już wyrządzone. Bez jakiejkolwiek spójności w zdolności do przetwarzania transakcji, ani wiary w stopę inflacji, zaufanie do Bitcoina zostałoby zrujnowane i chociaż mógłby przetrwać z pewną ograniczoną wartością lub celem, nigdy nie spełniłby swojej wizji i nie straciłby na znaczeniu.

Obcas Satoshiego: nadążać za przemysłowymi górnikami

Kiedy doszło do chińskiego zakazu w 2021 r., Bitcoin przegrał około 50% jego mocy haszującej a ekosystem przezwyciężył to jak mały próg zwalniający. Jak pokazano w scenariuszu Nightmare, utrata 99% mocy haszującej byłaby katastrofalna, więc gdzieś pomiędzy tymi dwoma punktami znajduje się strefa zagrożenia.

Powyższy wykres szacuje wpływ strat różnych poziomów współczynnika haszowania sieci. Przy 70% spadku szybkości mieszania sieć odczuwa pewne obciążenie, ale czasy przetwarzania bloków nie są straszne, a trudna regulacja przywraca sieć do nieco normalnej wydajności po około sześciu tygodniach. Jednak spadki poniżej tego poziomu zaczynają przesuwać wydajność sieci w strefę zagrożenia.

Jeśli sieć została zaatakowana w sposób, który spowodował spadek globalnego współczynnika hashowania o 85% lub więcej, szok związany z efektywnością sieci staje się katastrofalny, a odporność ekosystemu jest poważnie utrudniona. To może być pięta Satoshiego. Jeśli tak, jest to możliwe tylko dlatego, że społeczność wydobywająca Bitcoin sama stworzyła tę lukę. A ta luka może pochodzić od największych firm wydobywczych, które koncentrują się na swoich własnych krótkoterminowych interesach, a nie na najlepszych długoterminowych interesach Bitcoina.

Ogólnie rzecz biorąc, największe firmy górnicze wierzą, że mogą osiągnąć najlepszą wydajność, opłacalność i niezawodność, konsolidując swoje operacje w dużych lokalizacjach i współpracując z dostawcami energii w ramach wzajemnie korzystnych układów zasilania. Jednak, jak mówi przysłowie, „może być zbyt wiele dobrego”.

Jak pokazano powyżej, zbyt duża gęstość mocy mieszania w niewielkiej liczbie witryn jest poważną ekspozycją. Bezpieczny poziom mocy haszującej w tych witrynach sięga około 70%, a wszystko powyżej 85% naraża ekosystem na poważne niebezpieczeństwo.

Obecnie pomiar globalnego współczynnika hashowania względem tych wskaźników nie jest możliwy, chociaż prawdopodobnie znajduje się teraz w bezpiecznej strefie. Jednak bardzo ważne jest, aby króliki i konie dotrzymywały kroku za każdym razem, gdy słonie się rozrastają, a to prawdopodobnie okaże się dość trudne.

Jako przykład, Atlas Power ogłosił nową inwestycję w wysokości 1.9 miliarda dolarów w Północnej Dakocie który zapewni 750 megawatów (MW) mocy wydobywczej online przed końcem 2023 roku. Oznacza to, że aby nadążyć za tempem, konie i króliki muszą dodać co najmniej 322 MW mocy wydobywczej, aby nadążyć za tym jednym miejscem.

Jednak, gdy urządzenia takie jak ta firmy Atlas Power są dostępne online, zazwyczaj są one dostępne z najnowocześniejszymi maszynami górniczymi. Oznacza to, że dołączony do tej mocy będzie sprzęt wydobywczy o wartości 150 tera haszów na sekundę (TH/s) (lub lepszy). Króliki i konie w przeszłości miały problemy z dostępem do tego typu sprzętu i/lub jego dostępnością, więc zazwyczaj pozostają w tyle o jedno pokolenie . W tym przypadku oznacza to, że zwykle używaliby technologii 100 TH/sekundę. Dlatego dotrzymanie tempa wymagałoby wtedy o 50% więcej maszyn i 50% więcej mocy. Biorąc to pod uwagę, oznacza to, że zakłady dla królików i koni muszą dodać 161,000 483 nowych maszyn, zużywając 483 MW w mniej niż dwa lata, aby dotrzymać kroku ekspozycji z jednego miejsca. A zakładając, że zakład Atlas Power wykorzystuje energię z sieci, oznacza to również, że dzikie źródła energii o mocy XNUMX MW również muszą zostać uruchomione. Wszelkie niedobory koni i królików przesuwają wrażliwość ekosystemu bliżej strefy zagrożenia.

Decentralizacja jest fundamentalną zasadą Bitcoina i słusznie. Aby Bitcoin pozostał zdecentralizowany, społeczność musi stale przyglądać się wszystkim aspektom ekosystemu, aby wyeliminować możliwość wystąpienia centralizacji. Górnictwo nie jest wyjątkiem.

Górnictwo ma wiele zmiennych, które teoretycznie mogą zostać scentralizowane, w tym geografia, jurysdykcja, źródła energii, rozmiary lokalizacji, baseny górnicze, źródła chipów i źródła systemowe. Niezwykle ważne jest, aby zawsze istniał bezpieczny poziom różnorodności we wszystkich zmiennych. Jeśli wektor dowolnej zmiennej zaczyna zmierzać w kierunku centralizacji, należy go zatrzymać na długo.

Dzieje się tak niezależnie od tego, jak bezpieczna może wyglądać centralizacja w danej zmiennej. Na przykład, w Teksasie, co zrozumiałe, obecnie rozwija się ogromna liczba miejsc, biorąc pod uwagę dostępność energii, koszty energii i przyjazne nastawienie społeczności i polityków. Jednak wiatry polityczne mogą się szybko zmienić i istnieją scenariusze, w których wydobycie bitcoinów może przejść od przyjaciela z Teksasu do arcywroga w bardzo krótkim czasie. A problemy z siecią energetyczną, ukierunkowane ataki terrorystyczne i klęski żywiołowe w Teksasie mogą również wprowadzić sieć wydobywczą w niebezpieczny stan.

Na razie prawdziwymi zagrożeniami dla Bitcoina są trendy w kierunku stron ze słoniami i w kierunku władzy w niewoli. Za rok lub dwa te zmienne mogą wejść w strefę zagrożenia, a ze względu na skalę, bardzo trudno je odwrócić. Konieczne jest, aby przemysł wzmocnił wdrażanie maszyn dla królików i koni oraz pracował nad opracowaniem źródeł dzikiej energii, aby zapobiec tej ekspozycji. Krytycy Bitcoina czują upał i będą intensywnie szukać słabości w ekosystemie, więc nie dajmy im szansy na Satoshiego.

To jest gościnny post Boba Burnetta. Wyrażone opinie są całkowicie ich własnymi i niekoniecznie odzwierciedlają opinie BTC Inc lub Magazyn Bitcoin.

• Coinsmart. Najlepsza w Europie giełda bitcoinów i kryptowalut.
• Platoblockchain. Web3 Inteligencja Metaverse. Wzmocniona wiedza. DARMOWY DOSTĘP.
• CryptoJastrząb. Radar Altcoin. Bezpłatna wersja próbna.
• Źródło: https://bitcoinmagazine.com/business/mining-industry-makes-bitcoin-vulnerable