سلفیش ماینینگ یک استراتژی فریبنده است که در شبکههای بلاک چین به کار میرود. در این روش در ماینرها یا استخرهای ماینینگ بلوکهای تازه استخراج شده را از زنجیره بلاکچین اصلی پنهان میکنند و به ایجاد یک زنجیره پنهانی و گسترده میپردازند. در نتیجه، از طریق آن به زنجیره اصلی آسیب میرسانند. آنها بهطور استراتژیک زنجیره طولانیتر و خصوصی استخراجشده را در لحظه مناسب به شبکه رها میکنند. بنابراین، باعث میشوند که بلاکچین اصلی لغو شود.
سلفیش ماینرها با این اتفاق سهم نامتناسبی از پاداشها را به دست میآورند. این اتفاق به ضرر سایر ماینرهایی است که به استخراج در یک زنجیره صادقانه ادامه میدهند. این تاکتیک نه تنها انصاف و شفافیت سیستم بلاکچین را تضعیف میکند، بلکه امنیت و یکپارچگی آن را نیز به خطر میاندازد.
ما در این مقاله به توضیح سلفیش ماینینگ، تاریخچه و مزایا و معایب آن میپردازیم.
تاریخچه سلفیش ماینینگ
سلفیش ماینینگ که ابتدا در مقالهای در سال 2013 توسط محققان به نامهای کرنل، امین گون سیرر و ایتای ایال شناسایی شد، به عنوان مفهومی بود که آسیبپذیریهای سیستمهای بلاکچین مبتنی بر الگوریتم اثبات کار (PoW)مانند بیتکوین را برجسته میکرد. این تحقیقات پیشرو نشان داد که ماینرها به طور بالقوه میتوانند با دور نگهداشتن بلوکهای تازه استخراجشده از شبکه و ایجاد یک شاخه موازی نامشخص به نام فورک خصوصی، پاداش بیشتری به دستآورند.
سلفیش ماینرها با استراتژی آزادسازی زنجیره خصوصی طولانیتر خود، میتوانند روند اجماع را مختل کنند و باعث پذیرش نسخه دستکاری شده آنها از بلاکچین شوند. کار سیرر و ایال پتانسیل رفتار رقیب را در شبکههای بلاکچین مشخص کردند. در نتیجه، تحقیقات بیشتری در مورد مکانیسمهای دفاعی برای کاهش چنین تهدیدات و حفظ یکپارچگی غیرمتمرکز انجام شد.
سلفیش ماینینگ چگونه کار میکند؟
در این بخش به صورت مرحله به مرحله نحوه عملکرد سلفیش ماینینگ را توضیح میدهیم که شامل مراحل زیر است:
-
رقابت ماینینگ
در یک شبکه بلاکچین، ماینرها برای حل پازلهای رمزنگاری و اضافه کردن بلوکهای جدید به بلاکچین به رقابت میپردازند. این فرآیند نیازمند تلاش محاسباتی قابل توجهی است و به منابعی مانند مصرف برق نیاز دارد.
-
ایجاد بلوک خصوصی
یک سلفیش ماینر با موفقیت یک بلوک جدید را استخراج کرده، اما بلافاصله آن را به شبکه پخش نمیکند. در عوض، آنها بلوک تازه استخراج شده را به صورت خصوصی نگه میدارند؛ طوری که فقط خودشان آنرا میشناسند.
-
تشکیل فورک خصوصی
در حالیکه شبکه به استخراج در بلاکچین عمومی ادامه میدهد، سلفیش ماینر شروع به استخراج از بالای بلوک خصوصی خود میکند و در واقع یک شاخه موازی از بلاکچین ایجاد میشود. بنابراین، از این شاخه پنهان به عنوان یک فورک خصوصی یاد میشود.
-
ادامه استخراج به صورت خصوصی
سلفیش ماینر به استخراج بلوکهای اضافی در فورک خصوصی خود ادامه میدهد و آنها را از بقیه شبکه پنهان میکند. این فرآیند به آنها اجازه میدهد تا زنجیره خصوصی خود را مستقل از بلاکچین عمومی گسترش دهند.
-
نظارت بر بلوکهای رقیب
سلفیش ماینر در طول این فرآیند، بلاکچین عمومی را برای بلوکهای رقیب زیر نظر دارد. اگر ماینر دیگری بلوکی را کشف کند که بتواند با زنجیره خصوصی آنها رقابت کند، سلفیش ماینر به طور موقت آشکار کردن فورک خصوصی خود به شبکه را به تاخیر میاندازد.
-
انتشار استراتژیک
زمانی که زنجیره خصوصی سلفیش ماینرها به دلیل قدرت ماینینگ، طولانیتر از بلاکچین عمومی میشود، آنها بهطور استراتژیک بلوکهای پنهان خود را در شبکه آزاد میکنند. با انجام این کار، آنها قصد دارند زنجیره بلاکچین عمومی را با زنجیره خصوصی طولانیتر خود جایگزین کنند.
-
پذیرش شبکه
شبکه بلاکچین معمولا طولانیترین زنجیره را به عنوان زنجیره معتبر تشخیص میدهد. بنابراین، اگر زنجیره خصوصی سلفیش ماینر طولانیتر از بلاکچین عمومی شود؛ شبکه، زنجیره خصوصی را انتخاب میکند و در این فرآیند بلوکهای ماینرهای صادق را دور میاندازد.
-
پتانسیل خرج مضاعف
با استفاده از زنجیره خصوصی طولانیتر که توسط شبکه پذیرفته شدهاست، سلفیش ماینر به طور بالقوه میتواند تراکنشهای روی بلوکهای دور ریخته شده را باطل کند. این فرآیند باعث میشود، آنها امکان حملات مضاعف را پیدا کرده، جایی که واحدهای ارز دیجیتال مشابه را دو بار خرج میکنند و باعث ضرر مالی برای سایر شرکتکنندگان شبکه میشوند.
مثالی برای سلفیش ماینینگ
یک شبکه بلاکچین را با چندین ماینر که شامل ماینرهای صادق و یک استخر سلفیش ماینینگ است را در نظر بگیرید. در این بخش به بررسی نمونهای از نحوه استخراج سلفیش ماینینگ میپردازیم.
- رقابت ماینینگ شروع میشود: شبکه بلاکچین استخراج را شروع میکند و ماینرهای مختلفی از جمله استخر سلفیش ماینینگ (Miner B) در کنار استخراجکنندگان صادق در این فرآیند شرکت میکنند.
- سلفیش ماینر بلوکها را نگه میدارد: ماینر B، بخشی از استخر سلفیش ماینینگ، یک بلوک جدید را با موفقیت استخراج میکند، اما تصمیم میگیرد که بلافاصله آن را به شبکه پخش نکند. در عوض، آنها بلوک را خصوصی نگه میدارند.
- پیشرفتهای زنجیره عمومی: در حالیکه بلاک ماینر B فاش نشده باقی میماند، بلاکچین عمومی با تراکنشها و بلاکهای استخراج شده توسط سایر ماینرهای صادق به رشد خود ادامه میدهد.
- توسعه زنجیره مخفی: ماینر B به استخراج در بالای بلوک مخفی خود ادامه میدهد و یک زنجیره جداگانه و مخفی ایجاد میکند که فقط برای استفاده اعضای استخر سلفیش ماینینگ شناخته میشود.
- نقطه تصمیم استراتژیک: با طولانیتر شدن زنجیره مخفی ماینر B، آنها با یک تصمیم مهم روبرو میشوند. آنها باید به صورت استراتژیک زمان بهینه را برای افشای زنجیره مخفی خود به شبکه تعیین کنند.
- افشای زنجیره مخفی: هنگامی که زنجیره مخفی ماینر B طولانیتر از زنجیره عمومی شد، آنها به صورت استراتژیک آن را در شبکه آزاد میکنند. این اتفاق باعث سازماندهی مجدد زنجیره میشود، جایی که بلاکچین به زنجیره طولانیتر ایجاد شده توسط ماینر B و استخر آنها تغییر میکند.
- فرصت دوبار خرج کردن: با قرارگیری زنجیره طولانیتر، تراکنشهای موجود در بلوکهای زنجیره عمومی اصلی باطل میشوند. ماینر B و استخر، باعث میشود آنها یک حمله مضاعف را اجرا و ارزهای دیجیتال را روی زنجیره عمومی اصلی خرج کنند؛ و در عین حال آن را در زنجیره طولانیتر و عمومی خود حفظ کنند.
- سود برای سلفیش ماینرها: ماینر B و استخر آن، پاداش استخراج بلوکهای زنجیره مخفی خود را در نتیجه سازماندهی مجدد زنجیره، دریافت میکنند. علاوه بر این، آنها حمله دو برابری را با موفقیت اجرا میکنند و مزیت و منفعت مالی ناعادلانهای به دست میآورند.
معایب سلفیش ماینینگ
در این بخش به بررسی معایب سلفیش ماینینگ میپردازیم.
-
کاهش جوایز برای ماینرهای صادق
سلفیش ماینینگ ، جوایز و قدرت محاسباتی استخراجکنندگان صادق را که از قوانین پیروی میکنند، کاهش میدهد. به عنوان مثال، زمانی که یک سلفیش ماینر، بلوکها را نگه میدارد و زنجیره طولانیتری ایجاد میکند، ماینرهای صادق منابع را روی بلوکهای منسوخ هدر میدهند. در نتیجه، برای تلاشهایشان پاداش کمتری دریافت میکنند.
-
هدر دادن منابع محاسباتی
سایر ماینرهای صادق به مصرف منابع محاسباتی روی بلوکهای ماینینگ ادامه میدهند که در نهایت با آشکارشدن زنجیره طولانی سلفیش ماینر، کنار گذاشته میشوند. این فرآیند باعث تخصیص ناکارآمد منابع در داخل شبکه میشود.
-
امنیت و یکپارچگی به خطر افتاده
سلفیش ماینینگ امنیت و یکپارچگی شبکه بلاکچین را با ایجاد ناسازگاریها و مختل کردن مکانیسم اجماع ضعیف میکند. به عنوان مثال، وقتی سلفیش ماینرها به صورت استراتژیک زنجیرههای طولانیتری را آزاد میکنند، سردرگمی ایجاد میشود و اطمینان دفتر کل را ضعیف میکند.
-
ضعیف کردن انصاف
دادن تاکتیک مزایای غیرمنصفانه به سلفیش ماینرها، اصل انصاف را که زیربنای فناوری بلاکچین است، نقض میکند. به عنوان مثال، هنگامی که سلفیش ماینرها سیستم را برای اولویتبندی سود خود دستکاری می کنند، اعتماد به یکپارچگی و انصاف شبکه را از بین میبرد.
-
تمرکز بالقوه
با گذشت زمان، سلفیش ماینینگ باعث متمرکز شدن قدرت استخراج در دستان چند بازیکن مسلط یا استخرهای استخراج میشود. این تمرکز قدرت، ماهیت غیرمتمرکز شبکههای بلاکچین را ضعیف میکند و خطر کنترل توسط یک نهاد واحد را افزایش میدهد.
-
تهدیدی برای تمرکززدایی
مرکز قدرت ماینینگ در دست سلفیش ماینرها، تهدیدی جدی برای تمرکززدایی شبکههای بلاکچین است. هنگامی که سلفیش ماینرها کنترل نامتناسبی بر شبکه به دست میآورند، مکانیسم اجماع توزیع شده تضعیف میشود و انعطافپذیری سیستم کاهش مییابد.
-
از دست دادن اعتماد و پشتیبانی جامعه
سلفیش ماینینگ اعتماد به شبکه بلاکچین را از بین میبرد و حمایت جامعه را از دست میدهد. هنگامی که کاربران اتفاقات ناعادلانه را در شبکه متوجه میشوند، ممکن است سرخورده شوند و به دنبال روش جایگزین دیگری بروند. در نتیجه، اعتماد و مشارکت در اکوسیستم از بین میرود.
آیا سلفیش ماینینگ یک تهدید است؟
سلفیش ماینینگ ، مفهومی که توسط Emin Gün Sirer و Ittay Eyal معرفی شدهاست، تغییر یکپارچگی بلاکچین با ایجاد یک فورک و پیشی گرفتن از ماینرهای صادق را مطرح میکند. استدلال آنها این است که ماینرهایی که با دیدن سود، از خود بیخود میشوند، به چنین گروههایی میپیوندند. بنابراین، تهدید را تقویت میکنند.
با این حال، دیدگاههای متفاوتی در جامعه در مورد عملی بودن و انگیزههای سلفیش ماینینگ وجود دارد:
مدارک کریگ رایت در سال 2017 نشان داد که سلفیش ماینرها پاداش بیشتری نسبت به ماینرهای صادق به دست نمیآورند و کارایی استراتژیهای سلفیش ماینینگ را زیر سوال میبرند. تئوری جیک گوبر در سال 2018 ادعا میکند که اگرچه سلفیش ماینینگ ممکن است در ابتدا سود بیشتری به همراه داشتهباشد، افزایش مشارکت به دلیل افزایش رقابت در میان ماینرها یا گروههای سلفیش باعث کاهش سود میشوند.
علیرغم بحثهای نظری، تحقیقات ژائوجی وانگ و همکاران هیچ نمونه مستندی از حملات سلفیش ماینینگ در دنیای واقعی را تا پایان سال 2021 نشان نمیدهد و اهمیت عملی آن را مورد تردید قرار میدهد.
بررسی بیشتر، دیدگاههای متفاوتی را در مورد تهدید ناشی از سلفیش ماینینگ نشان میدهد:
- نگرانیهای نظری: یافتههای سیرر و ایال بر آسیبپذیریهای بالقوه در شبکههای بلاکچین تأکید میکند و آگاهی از استراتژیهای متخاصم را در میان محققان افزایش میدهد.
- محدودیتهای عملی: مدارک رایت و نظریه گوبر تردیدهایی را در مورد پایداری و سودآوری استراتژیهای سلفیش ماینینگ در سناریوهای دنیای واقعی ایجاد میکند.
- شواهد تجربی: عدم وجود حملات سلفیش ماینینگ نشان میدهد که اگرچه از نظر تئوری چنین چیزی ممکن است، اما این حملهها ممکن است در عمل رایج یا تأثیرگذار نباشند.
آیا حمله ماینینگ سلفیش علیه بیتکوین ممکن است؟
در حالیکه مفهوم سلفیش ماینینگ از سال 2010 مورد بحث قرار گرفتهاست، اجرای عملی آن در برابر بیتکوین با چالشها و محدودیتهای قابل توجهی مواجه است:
-
نیاز به توان محاسباتی بالا
اجرای یک حمله سلفیش ماینینگ علیه بیتکوین نیازمند مقدار قابل توجهی قدرت محاسباتی است. مهاجم باید به طور مداوم بلوکها را سریعتر از بقیه شبکه تولید کند تا مطمئن شود زنجیره خصوصی آنها طولانیتر میشود. این فرایند حمله را از نظر اقتصادی برای همه، غیر از مجهزترین نهادها غیرممکن میکند.
-
هوشیاری جامعه و محرک ایدئولوژیک
جامعه بیت کوین به دلیل هوشیاری و تعهد خود به اصول تمرکززدایی و یکپارچگی شبکه شناخته شدهاست. هر گونه تلاش برای تضعیف شبکه، مانند حمله سلفیش ماینینگ احتمالاً با مقاومت شدید روبرو خواهدشد. ایدئولوژی جامعه برای حفظ یکپارچگی بیتکوین به عنوان یک عامل بازدارنده در برابر عوامل مخرب که به دنبال دستکاری شبکه هستند، عمل میکند.
-
واکنش احتمالی و خروج
اگر یک نهاد به صورت پنهانی حمله سلفیش ماینینگ را انجام دهد، هرگونه قصد آشکارا یا کشف چنین رفتاری میتواند منجر به خروج انبوه از استخر ماینینگ شود. ماینرها و کاربران به احتمال زیاد هر گونه استخر مرتبط با رفتار مخرب را رها میکنند و در نتیجه تهدید ناشی از حمله از بین میرود
چگونه از حملات سلفیش ماینینگ جلوگیری کنیم؟
برای جلوگیری موثر از حملات سلفیش ماینینگ، چندین استراتژی برای کاهش خطر حملات سلفیش ماینینگ وجود دارد:
تکنیک تصادفیسازی
فرآیند انتخاب تصادفی، باعث میشود ماینرها در صورت روبهرو شدن با چند فورک در بلاکچین، بهطور تصادفی فورک مورد نظر خود را انتخاب و بر روی آن کار کنند. ماینرها همچنین باید جزئیات همه بلوکها و فورکهای کشفشده را فاش کنند، که این فرایند، غیرقابل پیشبینیبودن را بیان میکند و مزیت سلفیش ماینر را خنثی میکند. به عنوان مثال، استخراجکنندگان با انتخاب تصادفی بلوکها، از گسترش پیشبینیشده زنجیره خصوصی خود توسط سلفیش ماینرها جلوگیری میکنند و توانایی آنها برای حفظ مزیت ناعادلانه را ضعیف میکنند.
مهر زمانی
تخصیص مهر زمانی به بلوکهای استخراجشده، شناسایی و رد بلوکهای دارای مهر زمانی منسوخشده را که به صورت مخفیانه استخراج و بعداً به زنجیره اصلی معرفی شدهاند، امکانپذیر میکند. مهر زمانی یکپارچگی بلاکچین را با تشخیص آسان و دور انداختن این بلوکها تضمین میکند. به عنوان مثال، بلوکهای دارای مهر زمانی که با زمان فعلی شبکه مطابقت ندارند، نامعتبر شناختهشده و رد میشوند و تلاشهای سلفیش ماینینگ را خنثی میکنند.
بهبود انتشار شبکه
افزایش کارایی و سرعت انتشار بلاک و تراکنش در سراسر شبکه، مزیت سلفیش ماینرها را کاهش میدهد. پروتکلهای ارتباطی بهتر تضمین میکنند که بلوکهای جدید به سرعت در همه گرهها پخش میشوند و فرصت را برای سلفیش ماینرها به حداقل میرسانند تا زنجیره مخفی طولانیتری را بدون شناسایی نگه دارند.
زمان های تایید طولانیتر
افزایش تعداد تأییدیههای مورد نیاز برای نهایی در نظر گرفتن تراکنشها، اجرای موفقیتآمیز حملات دوباره را برای سلفیش ماینرها دشوارتر میکند. تأییدیههای اضافی با نیاز به تلاش بیشتر برای سلفیش ماینرها برای دستکاری تأییدیههای تراکنش، امنیت را در برابر هزینههای مضاعف افزایش میدهند.
مشوقها برای استخراج صادقانه
تنظیم ساختار پاداش استخراج یا اجرای جریمهها، ماینرها را تشویق میکند تا قوانین را صادقانه دنبال کنند. جریمهها یا بازدارندهها، ماینرها را از درگیرشدن در سلفیش ماینینگ یا فعالیتهای خرج مضاعف باز میدارد و یکپارچگی و امنیت شبکه را تقویت میکند.
پخش بلوکهای مکرر
تشویق ماینرها به پخش سریع بلوکهای استخراج شده خود، شانس طولانی شدن یک شعبه مخفی از بلاکچین عمومی را کاهش میدهد. پخش بلاک به موقع، شفافیت را افزایش داده و از شناسایی زنجیرههای پنهان توسط سلفیش ماینرها جلوگیری میکند.
ارتقاء شبکه
ارتقای پروتکل برای رفع آسیبپذیریهای مخصوص سلفیش ماینینگ و سایر حملات، امنیت شبکه را تقویت میکند. تغییرات در الگوریتم یا قوانین اجماع، سلفیش ماینینگ را سودآور یا امکانپذیر میکند و انعطافپذیری شبکه را در برابر عوامل مخرب افزایش میدهد.
افزایش هش ریت شبکه
تشویق ماینرهای بیشتر به مشارکت در شبکه، نرخ هش کلی آن را افزایش میدهد و اجرای موفقیتآمیز حملات سلفیش ماینینگ را برای یک نهاد یا گروه چالشبرانگیزتر میکند. نرخ هش بالاتر با افزایش منابع محاسباتی مورد نیاز برای سلفیش ماینینگ، امنیت شبکه را تقویت میکند.
نظارت و تحلیل فعال
نظارت مستمر شبکه برای کشف نشانههای سلفیش ماینینگ یا سایر فعالیتهای مخرب، باعث مداخله به موقع میشود. تجزیه و تحلیل رفتار شبکه به شناسایی الگوهای نشاندهنده حملات مداوم کمک میکند و امکان تلاشها برای حفظ یکپارچگی و امنیت شبکه را فراهم میکند.
جمعبندی
سلفیش ماینینگ تلاش یک یا چند ماینر برای تغییر یک بلاکچین است. به صورت تئوری، آنها یک فورک از زنجیره ایجاد میکنند، آن را استخراج کرده تا زمانی که از شبکه اصلی جلو بیفتند؛ سپس آنرا دوباره به شبکه وارد میکنند، به این امید که نسخه آنها مورد قبول باشد.
سوالات متداول
آیا بیتکوین به ماینرها وابسته است؟
شبکه بیتکوین از ماینرها برای اعتبارسنجی اطلاعات بلوک و تراکنش استفاده میکند. بدون ماینرها، تأیید و اعتبارسنجی اتفاق نمیافتد و شبکه کار نمیکند.
سلف ماینینگ بیتکوین چیست؟
اصطلاح مورد قبول جامعه برای سولو ماینینگ، استخراج انفرادی است. شما برای استخراج انفرادی، باید از یک ماینر مدار مجتمع خاص (ASIC) یا یکی از دستگاههایتان که قادر به استخراج ارز دیجیتال است، استفاده کنید. البته قدرت محاسباتی مورد نیاز برای استخراج بیتکوین خارج از محدوده یک ماینر انفرادی است، مگر اینکه آن ماینر دارای یک عملیات بزرگ استخراج بیتکوین باشد.
سلفینگ ماینر کیست؟
سلفینگ ماینر ، فرد یا گروهی در شبکه بلاکچین است که از تاکتیکهای فریبنده برای به دستآوردن سود ناعادلانه نسبت به سایر ماینرها استفاده میکند. آنها به جای پیروی از قوانین و اصول شبکه، سود خود را در اولویت قرار میدهند که اغلب باعث ایجاد هزینه برای جامعه میشود. سلفیش ماینرها با پنهان کردن و آزاد کردن بلوکهای استخراج شده به صورت استراتژیک، به دنبال دستکاری بلاکچین به نفع خود هستند و باعث ضعیف شدن یکپارچگی و تمرکززدایی شبکه میشوند.
