Gót chân của Satoshi: Cơ sở hạ tầng khai thác có phải là lỗ hổng có thể hạ gục Bitcoin?

Mạng khai thác Bitcoin thể hiện một lỗ hổng tiềm ẩn đối với mạng có thể được chứng minh là gót chân Achilles trừ khi được giải quyết.

Trong thần thoại Hy Lạp, Thetis nhúng đứa con trai sơ sinh Achilles của mình xuống sông Styx để trao cho anh ta sức mạnh bất khả xâm phạm. Achilles lớn lên trở thành một chiến binh dường như bất khả chiến bại, nhưng anh đã gục ngã khi một mũi tên độc đâm vào gót chân anh, chính vị trí mà Thetis đã giữ anh khi cô nhúng anh xuống sông. Cô ấy chỉ bỏ sót một điểm nhỏ, nhưng đó là sự sụp đổ của Achilles.

Trong thời hiện đại, thuật ngữ “gót chân Achilles” đã trở thành đồng nghĩa với bất kỳ lực lượng hùng mạnh nào bị hạ gục bởi một điểm yếu nhỏ hoặc không lường trước được, và lịch sử rải rác những con người và tổ chức hùng mạnh đã sụp đổ theo cách này.

Trong 13 năm qua, Bitcoin là một lực lượng rất mạnh mẽ đã chống lại tất cả những kẻ tấn công. Điều này đã mang lại cho nhiều người ủng hộ Bitcoin một không khí tự tin, nhưng điều này có thể không đúng hoặc thậm chí nguy hiểm. Thiên tài đằng sau Bitcoin là rõ ràng, nhưng điều này không làm cho nó trở nên hoàn hảo hoặc bất khả xâm phạm. Trong những năm, nhiều thập kỷ và thế kỷ tới, những biến số không tưởng sẽ xuất hiện và có thể một trong những điểm mạnh nhất của Bitcoin sẽ bị thao túng và lộ ra như một điểm yếu để trở thành gót chân của Satoshi.

Kiến trúc Bitcoin

Trước khi đi sâu vào vấn đề này, việc xem xét các khía cạnh nhất định của kiến ​​trúc Bitcoin có thể hữu ích.

Satoshi đã thiết kế Bitcoin với mục đích cứ sau 10 phút, các khối (chứa các giao dịch) sẽ được xử lý. Khi một khối được xử lý hoặc khai thác, nó sẽ được trình bày cho các nút để xác nhận và các giao dịch được đăng lên sổ cái. Đối với các dịch vụ của họ, những người khai thác nhận được khoản bồi thường dưới dạng phần thưởng khối, là tổng tiền trợ cấp khối và phí giao dịch.

Trợ cấp khối, hiện tại là 6.25 BTC, là cơ chế mà Bitcoin mới đi vào lưu thông. Kỷ nguyên khó là một phân đoạn gồm 2,016 khối và sau khi hoàn thành mỗi kỷ khó, một phân tích về thời gian cần thiết để xử lý các khối đó được thực hiện. Vì mục tiêu của Satoshi là hệ thống có trung bình 10 phút để xử lý mỗi khối, nếu kỷ nguyên khó trước đó ngắn hơn 10 phút, thì việc xử lý khối sẽ khó hơn trong kỷ nguyên sắp tới và ngược lại nếu kỷ nguyên khó trước đó dài hơn 10 phút .

Một lỗ hổng mới nổi

Với một số điều cơ bản về khai thác, có một lỗ hổng đang nổi lên trong hệ sinh thái Bitcoin cần xem xét. Nhiều người liên quan trực tiếp đến sự gia tăng tỷ lệ băm toàn cầu hoặc sự phân phối tốt tỷ lệ băm trên các nhóm khai thác, với việc tăng cường bảo mật trong mạng. Có một số sự thật cho những kết luận này là, bằng cả hai biện pháp, mạng ngày nay tỏ ra khá mạnh và an toàn; tuy nhiên, một lớp khác sâu hơn, có một vectơ dễ bị tổn thương.

Lớp này là sự phát triển và thống trị của các địa điểm khai thác “voi nuôi nhốt” (xem biểu đồ bên dưới). Một trang web khai thác cố định là một trong đó nguồn điện được kiểm soát bởi bên thứ ba và điều này thường có nghĩa là nó dựa trên lưới điện. Một địa điểm khai thác hoang dã là nơi mà nguồn điện được tạo ra và được kiểm soát bởi người khai thác và do đó, nằm ngoài lưới điện.

Để khám phá lỗ hổng bảo mật, hãy xem xét một kịch bản được gọi là “Khủng bố ban đêm”. Mặc dù nó là cực đoan và khá khó xảy ra, nhưng nó cho thấy mối đe dọa.

Hãy tưởng tượng một thời điểm trong tương lai khi các địa điểm nuôi nhốt voi thống trị mạng lưới khai thác. Sự thống trị này hoàn toàn đến mức 99% sức mạnh băm của mạng khai thác Bitcoin được hợp nhất trong vài chục trang web nuôi nhốt voi. Song song đó, các lực lượng thành lập chính trị và tài chính trên toàn cầu đã chứng kiến ​​Bitcoin làm xói mòn nghiêm trọng khả năng thực hiện các chương trình nghị sự của họ. Biết rằng cách tốt nhất để tấn công Bitcoin là làm lung lay lòng tin của công chúng về tính ổn định và độ tin cậy của nó, những kẻ gièm pha Bitcoin đã thiết lập một lộ trình hành động để làm tê liệt mạng lưới khai thác Bitcoin. Vì vậy, ngay trước khi hoàn thành một kỷ nguyên khó khăn, một nhóm các quốc gia điều phối việc đóng cửa thù địch tất cả các địa điểm nuôi nhốt voi. Họ làm điều này bằng cách buộc các nhà cung cấp dịch vụ tiện ích phải cắt điện ngay lập tức ở tất cả các địa điểm và họ triển khai quân đội để ngăn chặn việc di dời bất kỳ thiết bị nào khỏi các địa điểm.

Mạng lưới khai thác Bitcoin sẽ quay cuồng với cú đánh này bởi vì nó ngay lập tức sẽ khó xử lý các khối hơn 99 lần. Thay vì mất mười phút để xử lý khối tiếp theo, thời gian hoàn thành dự kiến ​​sẽ là 990 phút, hay 16.5 giờ. Điều này sẽ thúc đẩy khả năng giao dịch hàng ngày của hệ sinh thái Bitcoin từ khoảng 300,000 xuống chỉ còn vài nghìn. Tệ hơn nữa, 2,016 khối phải được xử lý trước lần điều chỉnh độ khó tiếp theo và với khả năng băm của mạng bị giảm đáng kể, điều này sẽ không xảy ra trong 1,386 ngày hoặc 3.8 năm nữa (giả sử không có sức mạnh băm mới nào được thêm vào.) Ngoài ra, bitcoin mới sẽ đi vào lưu thông với tốc độ chóng mặt vì cung tiền tăng lên hoàn toàn phụ thuộc vào việc khai thác các khối.

Rõ ràng, sự hoảng loạn sẽ xảy ra sau đó, vì nhiều người nắm giữ bitcoin tìm cách bán hoặc đưa bitcoin của họ vào kho lạnh sẽ bị khóa. Các chuyển động ngoài chuỗi trên các trao đổi và giao dịch trên các giao thức Lớp 2 (như Lightning Network) sẽ có thể thực hiện được trong một thời gian, nhưng chúng sẽ sớm bị hạn chế vì việc giải quyết lớp cơ sở (trên chuỗi) hầu như không thể thực hiện được. Sau một vài ngày trong kịch bản Khủng bố ban đêm, hệ sinh thái Bitcoin sẽ bị suy giảm nghiêm trọng đến mức niềm tin của thế giới vào nó sẽ bị lung lay đến tận cốt lõi và bị tổn hại không thể sửa chữa.

Kịch bản cơn ác mộng

Chắc chắn, kịch bản Night Terror là không thể xảy ra, nhưng một kịch bản có nhiều khả năng hơn, được gọi là “Kịch bản cơn ác mộng” cũng đưa ra một kết cục rất đáng sợ.

Kịch bản này giả định các điều kiện ban đầu giống nhau về những con voi bị nuôi nhốt sở hữu 99% sức mạnh băm trên toàn cầu và việc đóng cửa và chiếm giữ các trang web. Tuy nhiên, trong trường hợp này, cộng đồng Bitcoin phản ứng tích cực để cố gắng cứu hệ sinh thái. Động thái đầu tiên là từ thỏ và ngựa, sử dụng lại các thiết bị khai thác trước đây đã ngừng hoạt động và điều này ngay lập tức làm tăng 25% sức mạnh băm toàn cầu còn lại.

Thiết bị khai thác trong các kênh phân phối sẽ nhanh chóng được lắp ráp và triển khai và trong khoảng năm ngày, mạng lưới có thể sẽ tiến tới xử lý hai khối mỗi ngày thay vì một khối. Sau khoảng ba tuần, sức mạnh của mạng sẽ tăng lên trung bình ba khối mỗi ngày. Cuối cùng, sau khoảng chín tháng, thỏ và ngựa có thể tăng tỷ lệ băm của chúng lên hơn bảy lần một chút và cải thiện dung lượng mạng lên khoảng 10 khối mỗi ngày.

Kết quả là thời kỳ khó khăn dự kiến ​​kéo dài hai tuần sẽ kéo dài đến 281 ngày không thể chịu đựng được. Cũng đáng chú ý là thay vì 127,000 bitcoin dự kiến ​​được đưa vào lưu thông trong toàn bộ thời gian chín tháng, chỉ có 6,300 bitcoin.

Thời gian khối trung bình vào cuối kỷ nguyên là 138 phút và nhiều người có thể mong đợi rằng sau kỷ nguyên đau đớn này, điều chỉnh độ khó tiếp theo sẽ tạo điều kiện quay trở lại thời gian xử lý khối 10 phút. Tuy nhiên, mạng lưới còn lâu mới ra khỏi rừng.

Giao thức của Bitcoin có điều chỉnh độ khó tối đa bốn lần trong một kỷ nguyên bất kỳ và điều này có nghĩa là thời gian xử lý khối được điều chỉnh vào đầu kỷ nguyên tiếp theo sẽ điều chỉnh thành 34.6 phút thay vì 10. Điều này thiết lập những kẻ gièm pha Bitcoin cho động thái quanh co tiếp theo của họ - như Quá trình chuyển đổi sang kỷ nguyên khó khăn mới xảy ra, các địa điểm nuôi nhốt voi bị suy yếu trước đó được bật trở lại.

Trong nháy mắt, thời gian xử lý khối thay đổi từ chậm đến cực nhanh trong hai phút 20 giây và kỷ nguyên điều chỉnh độ khó hoàn chỉnh sẽ trôi qua chỉ trong hơn ba ngày. 6,300 bitcoin nữa sẽ được đưa vào lưu thông và sẽ bị kiểm soát phần lớn bởi những kẻ gièm pha, và họ sẽ có tùy chọn làm ngập thị trường bằng những bitcoin này hoặc tiếp tục làm thị trường đói kém.

Điều chỉnh độ khó tiếp theo sẽ bắt đầu với quá trình xử lý khối trong gần 10 phút nhưng một lần nữa, bộ điều khiển của các địa điểm nuôi nhốt voi có thể vô hiệu hóa các địa điểm của chúng và mạng khai thác sẽ lại bắt đầu thu thập thông tin. Thời gian xử lý khối sẽ ngay lập tức vượt quá hai giờ và hoàn thành kỷ nguyên khó khăn sẽ mất 142 ngày.

Mô hình bật và tắt của những con voi bị giam cầm này có thể tiếp tục trong một thời gian dài, nhưng nó không thực sự cần thiết vì thiệt hại đối với Bitcoin đã có thể gây ra. Nếu không có bất kỳ sự nhất quán nào trong khả năng xử lý giao dịch, cũng như không có niềm tin vào tỷ lệ lạm phát, niềm tin vào Bitcoin sẽ bị hủy hoại và mặc dù nó có thể tồn tại với một số giá trị hoặc mục đích hạn chế, nhưng nó sẽ không bao giờ thực hiện được tầm nhìn của mình và trở nên không còn phù hợp.

Gót chân của Satoshi: Theo kịp các thợ mỏ công nghiệp

Khi lệnh cấm Trung Quốc năm 2021 xảy ra, Bitcoin đã mất xấp xỉ 50% sức mạnh băm của nó và hệ sinh thái đã vượt qua nó giống như một cú va chạm tốc độ nhỏ. Như được hiển thị trong kịch bản Nightmare, việc mất 99% sức mạnh băm sẽ rất thảm khốc, vì vậy đâu đó giữa hai điểm này là vùng nguy hiểm.

Biểu đồ trên ước tính tác động của tổn thất ở các mức độ khác nhau của tỷ lệ băm của mạng. Với tốc độ băm giảm 70%, mạng cảm thấy căng thẳng, nhưng thời gian xử lý khối không quá khủng khiếp và việc điều chỉnh khó khăn sẽ đưa mạng trở lại hiệu suất bình thường trong khoảng sáu tuần. Tuy nhiên, việc giảm xuống dưới mức này bắt đầu đưa hiệu suất mạng vào vùng nguy hiểm.

Nếu mạng bị tấn công theo cách khiến tỷ lệ băm toàn cầu giảm 85% trở lên, cú sốc về hiệu quả của mạng sẽ trở nên thảm khốc và khả năng phục hồi của hệ sinh thái bị cản trở nghiêm trọng. Đây cũng có thể là gót chân của Satoshi. Nếu vậy, đó chỉ là khả năng do chính cộng đồng khai thác Bitcoin đã tạo ra lỗ hổng bảo mật. Và lỗ hổng đó có thể đến từ các công ty khai thác lớn nhất tập trung vào lợi ích ngắn hạn tốt nhất của họ chứ không phải lợi ích dài hạn tốt nhất của Bitcoin.

Nhìn chung, các công ty khai thác lớn nhất tin rằng họ có thể đạt được hiệu quả, chi phí hiệu quả và độ tin cậy cao nhất bằng cách hợp nhất hoạt động của mình vào các địa điểm lớn và làm việc với các nhà cung cấp năng lượng tiện ích để các bên cùng có lợi. Tuy nhiên, như câu nói, "có thể có quá nhiều điều tốt."

Như minh họa ở trên, quá nhiều mật độ năng lượng băm trong một số lượng nhỏ các trang web là một sự phơi nhiễm lớn. Mức độ an toàn của sức mạnh băm trong các trang web này tối đa vào khoảng 70% và bất kỳ thứ gì trên 85% đều đặt hệ sinh thái vào tình trạng nguy hiểm nghiêm trọng.

Hiện tại, việc đo lường tỷ lệ băm trên toàn cầu so với các chỉ số này là không thể thực hiện được, mặc dù hiện tại nó có khả năng nằm trong vùng an toàn. Tuy nhiên, điều quan trọng là thỏ và ngựa phải giữ tốc độ bất cứ khi nào voi mở rộng, và điều này có thể sẽ khá khó khăn.

Ví dụ, Atlas Power đã công bố khoản đầu tư mới 1.9 tỷ đô la vào Bắc Dakota điều đó sẽ mang lại 750 megawatt (MW) công suất khai thác trực tuyến trước khi kết thúc năm 2023. Điều này có nghĩa là, để theo kịp tốc độ, ngựa và thỏ phải thêm ít nhất 322 MW công suất khai thác chỉ để theo kịp với một địa điểm này.

Tuy nhiên, khi các cơ sở như thế này của Atlas Power trực tuyến, chúng thường trực tuyến với các máy khai thác tối tân. Điều này có nghĩa là gắn với sức mạnh này sẽ là thiết bị khai thác 150 tera băm mỗi giây (TH / s) (hoặc tốt hơn.) Thỏ và ngựa trước đây thường gặp vấn đề trong việc truy cập và / hoặc sử dụng loại thiết bị này, vì vậy chúng thường tụt hậu một thế hệ . Trong trường hợp này, điều đó có nghĩa là họ thường sử dụng công nghệ 100 TH / giây. Do đó, để giữ được tốc độ sẽ đòi hỏi nhiều máy hơn 50% và điện năng nhiều hơn 50%. Với điều này, điều đó có nghĩa là các địa điểm nuôi thỏ và ngựa phải bổ sung thêm 161,000 máy mới, tiêu thụ 483 MW trong vòng chưa đầy hai năm, chỉ để theo kịp tốc độ tiếp cận từ một địa điểm duy nhất. Và, giả sử rằng địa điểm Atlas Power đang sử dụng nguồn điện lưới, thì điều đó cũng có nghĩa là các nguồn năng lượng hoang dã có công suất 483 MW cũng phải trực tuyến. Bất kỳ sự thiếu hụt nào của ngựa và thỏ đều đẩy tính dễ bị tổn thương của hệ sinh thái đến gần vùng nguy hiểm.

Phi tập trung là nguyên lý cơ bản của Bitcoin và đúng như vậy. Để Bitcoin vẫn phi tập trung, cộng đồng phải liên tục xem xét tất cả các khía cạnh của hệ sinh thái để loại bỏ bất kỳ khả năng tập trung nào xảy ra. Ngành khai khoáng cũng không ngoại lệ.

Về lý thuyết, hoạt động khai thác có nhiều biến số có thể trở nên tập trung, bao gồm địa lý, khu vực tài phán, nguồn năng lượng, quy mô địa điểm, nhóm khai thác, nguồn chip và nguồn hệ thống. Điều quan trọng là phải luôn có một mức độ đa dạng an toàn trên tất cả các biến. Nếu vectơ của bất kỳ biến nào bắt đầu có xu hướng tập trung, thì nó phải được dừng lại trước.

Điều này đúng bất kể mức độ tập trung an toàn có thể xuất hiện trong bất kỳ biến nhất định nào. Ví dụ, có rất nhiều sự phát triển địa điểm ở Texas ngay bây giờ và có thể hiểu được như vậy, với khả năng cung cấp năng lượng, chi phí năng lượng và thái độ hoan nghênh của cộng đồng và các chính trị gia. Tuy nhiên, những luồng gió chính trị có thể thay đổi nhanh chóng và có những kịch bản mà hoạt động khai thác Bitcoin có thể biến từ một người bạn của Texas thành kẻ thù truyền kiếp trong một thời gian rất ngắn. Và, các vấn đề với lưới điện, các cuộc tấn công khủng bố có chỉ đạo và thảm họa thiên nhiên ở Texas cũng có thể khiến mạng lưới khai thác rơi vào tình trạng nguy hiểm.

Hiện tại, các mối đe dọa thực sự đối với Bitcoin là xu hướng đối với các trang web của voi và đối với sức mạnh bị giam cầm. Chỉ trong vòng một hoặc hai năm nữa, những biến số này có thể đi vào vùng nguy hiểm và do quy mô liên quan, chúng có thể rất khó đảo ngược. Ngành công nghiệp bắt buộc phải tăng cường triển khai máy móc cho thỏ và ngựa, đồng thời làm việc để phát triển các nguồn năng lượng hoang dã để ngăn chặn sự phơi nhiễm này. Những kẻ gièm pha Bitcoin đang cảm thấy sức nóng và họ sẽ khó tìm ra những điểm yếu trong hệ sinh thái, vì vậy chúng ta đừng đánh họ vào gót chân của Satoshi.

Đây là một bài đăng của Bob Burnett. Các ý kiến ​​được bày tỏ hoàn toàn là của riêng họ và không nhất thiết phải phản ánh ý kiến ​​của BTC Inc hoặc Tạp chí Bitcoin.

• Coinsmart. Sàn giao dịch Bitcoin và tiền điện tử tốt nhất Châu Âu.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Khuếch đại kiến ​​thức. TRUY CẬP MIỄN PHÍ.
• CryptoHawk. Radar Altcoin. Dùng thử miễn phí.
• Nguồn: https://bitcoinmagazine.com/business/ooter-industry-makes-bitcoin-vulnerable