Джимми Сонг развенчивает атаку пустыми блоками

Поразительно, сколько усилий критики тратят на поиск причин, по которым Биткойн не сможет функционировать. Мало кто задается вопросами об уязвимостях, например, американского доллара, который оказывает неизмеримо большее влияние на всю мировую экономику. Однако что касается Биткойна, то самые разнообразные «опасения» возникают в инфопространстве то и дело, снова и снова — как если бы они действительно несли в себе что-то новое, — «предостерегая» людей от использования Биткойна. Один из сравнительно недавних таких информационных «залпов» по Биткойну — это идея атаки пустыми блоками (empty block attack), получившая распространение благодаря выступлению Майкла Грина в подкасте Энтони Помплиано.

Надо сказать, что я уже писал о потенциально возможных сценариях централизации майнинга три года назад, уделив внимание в том числе и атаке пустыми блоками. Но, судя по повадкам критиков Биткойна, их сильная сторона, похоже, заключается в том, чтобы в каждом новом бычьем цикле поднимать давным-давно решенные проблемы, как если бы они были вновь обнаруженными уязвимостями. Откровенно говоря, я уже устал от FUD и необходимости снова и снова объяснять одни и те же вещи, но, учитывая, что в криптосферу приходит довольно большое число новых людей, в сегодняшнем посте я хочу опровергнуть страхи по поводу атаки пустыми блоками.

Что такое атака пустыми блоками?

Атака пустыми блоками — это такая атака, при которой большая часть майнинговой мощности направляется на добычу исключительно пустых блоков и отклонение непустых блоков. По сути, атакующие майнеры выполняют софт-форк, в котором все непустые блоки будут отклонены. Контролируя большую часть хеширующей мощности сети, они в конечном счете получат более длинную версию блокчейна, даже если другие майнеры будут добывать непустые блоки. Идея атаки состоит в том, что при добыче только пустых блоков, вся активность в сети прекращается, и Биткойн оказывается парализован.

Кто бы мог провести такую атаку? Обычно в роли потенциального злодея в таком сценарии рисуется Китай, в пределах границ которого, по-видимому, сосредоточена большая часть хеширующих мощностей (по крайней мере была до последних запретов). Предполагается, что правительство Китая может так или иначе захватить контроль над хеш-мощностями и провести такую атаку на Биткойн.

Это неплохое приближение первого порядка к тому, что может произойти, но проблема с этим сценарием заключается в том, что критики Биткойна совершенно не принимают во внимание какое-либо сопротивление. Это настолько же наивно, как думать, что ядерный удар по населенному городу не вызовет никакой реакции.

Итак, давайте рассмотрим некоторые контрмеры, которые может предпринять Биткойн-комьюнити. Существует два возможных сценария атаки пустыми блоками: прямой и непрямой. Прямой сценарий подразумевает приобретение 51% майнингового оборудования и выполнение атаки с его помощью. Непрямой подразумевает принуждение майнинговых пулов добывать исключительно пустые блоки. Давайте сначала рассмотрим более реалистичный второй сценарий.

Использовать большинство, основанное на пулах, — не лучшая идея

Большая часть майнинговых мощностей объединяется в пулы, и каждый оператор пула конкурирует с другими операторами пулов за бизнес владельцев майнингового оборудования. Если бы Китай смог каким-то образом взять под контроль пулы и осуществить эту атаку, то большинство владельцев оборудования просто ушли бы из этих пулов. Почему? Потому что пул, добывающий пустые блоки, будет генерировать меньше прибыли, чем пулы, добывающие обычные блоки. В настоящее время субсидия блока составляет ₿6,25 и комиссии — около ₿0,75. Таким образом, участие в пуле за пределами Китая (например, SlushPool) даст владельцам оборудования на 11% больше дохода. Иначе им придется отказаться от 11% выручки в малорентабельном бизнесе, что не вариант.

Таким образом, пулам пришлось бы субсидировать владельцев майнингового оборудования как минимум на 11%. Но, получив субсидии, владельцы оборудования будут знать, что они являются частью атаки пустыми блоками, и могут потребовать значительной премии за сохранение лояльности пулу. Пулу при этом придется выплатить им гораздо больше, чем 11% прибыли, которые те потеряют.

У пула также нет простого способа компенсировать этим майнерам BTC с пустыми блоками, которые не позволяют трансфер BTC. Выполняя атаку пустыми блоками, пул, в сущности, рассчитывает уничтожить сам бизнес этих владельцев майнингового оборудования. Соответственно, премия, выплачиваемая владельцам этого майнингового оборудования, должна будет покрывать не только альтернативные издержки добычи пустых блоков, но и то, как они оценивают сам свой бизнес. Другими словами, это будет недешево. Атакующей стороне придется потратить по меньшей мере ту сумму, которая покроет стоимость всех этих бизнесов, а может быть, и значительно больше.

Атака через прямое приобретение майнингового оборудования — это очень непросто

Другой сценарий — это прямое приобретение майнингового оборудования. Опять же, этот сценарий обойдется атакующим недешево. Есть два способа, которыми правительство может получить прямой контроль над майнинговым оборудованием: либо захватить его, либо произвести самостоятельно.

Как правительство могло бы захватить майнинговое оборудование? Важной особенностью майнингового оборудования является его портативность. И хорошо известно, что это оборудование постоянно массово перемещается к более дешевым источникам электроэнергии. Как правительство вообще узнает, где оно находится? Им пришлось бы реализовать регистрацию всех перемещений майнингового оборудования, вместе со всей сопутствующей бюрократией.

Кроме того, проблематично было бы изъять настолько ценную собственность у законных владельцев, не вызвав подозрений еще на этапе подготовки к операции. Это очень сложно, поскольку оборудование для майнинга чрезвычайно ценно, особенно в ситуации войны пустых блоков против обычных. Как мы еще увидим, оборудование, добывающее обычные блоки в меньшинстве, соберет значительную сумму за счет комиссий. А значит, в такой войне каждый владелец майнингового оборудования будет заинтересован как можно скорее продать его за границу либо вывезти контрабандой.

Таким образом, правительственная операция не может быть просто медленным и постепенным захватом одного майнингового предприятия за другим. Все они должны быть захвачены сразу и с использованием значительной силы. Любой майнер, предприниматель, получив хотя бы намек на то, что может его ожидать, вывезет свое оборудование из страны как можно быстрее. Даже предпосылки к этому — например, необходимость регистрировать майнинговое оборудование в правительстве — скорее всего, приведут к массовому вывозу всех, кроме разве что самых убыточных единиц оборудования. Следовательно, такая операция потребует больших человеческих ресурсов, большой секретности и высокой скоординированности — вероятно, с привлечением военных и применением насилия.

Как насчет приобретения необходимого оборудования на рынке? Огромный государственный покупатель привнесет на рынок майнингового оборудования значительный спрос. Вместе с ростом цен, вырастет и чистая прибыль, что приведет к появлению на рынке гораздо большего числа производителей. Следовательно, такое правительство должно будет опередить естественную рыночную динамику предложения, увеличивающуюся вместе со спросом, и собрать не только большую часть майнингового оборудования в мире в конкретный момент времени, но продолжать поддерживать свое доминирование и впредь. Если в какой-то момент они на достаточно значительное время перестанут обладать большей частью хеш-мощностей мира, то атака пустыми блоками будет проиграна.

Как насчет того, чтобы произвести оборудование самостоятельно? Это было бы не менее сложно, поскольку атакующим пришлось бы конкурировать по всей цепочке поставок комплектующих, необходимых для производства такого оборудования. Они бы увеличили прибыль производителей комплектующих и спровоцировали увеличение предложения, в конечном счете создав больше производителей майнингового оборудования, конкурирующих с ними за комплектующие. Другими словами, им придется опередить свободные рыночные процессы производства оборудования, что потребует не только больших вложений, но и высокой технической и деловой компетентности, которыми правительства обычно не обладают.

Что происходит, если страна контролирует большую часть хешрейта

Но давайте оставим в стороне эти сомнения и дадим критикам Биткойна фору. Предположим, что каким-то образом стране удается получить 51% хеш-мощностей, будь то путем самостоятельного производства, покупки или захвата майнингового оборудования. Что тогда произойдет?

Они начнут атаку пустыми блоками, чтобы остановить полезную активность сети. Что в это время будет делать остальная часть сети? Скорее всего, участники сети будут расстроены тем, что добываются только пустые блоки, не содержащие никаких транзакций. Остальная часть сети вполне резонно расценит пустые блоки как атаку на сеть и не будет принимать такие блоки.

Это очень просто сделать с любой реализацией полной ноды. Существует команда invalidateblock, которая, по сути, гласит: «не принимай этот блок, а также любой блок, формируемый поверх него». Вся ветка, над созданием которой так усердно работал злоумышленник, может быть признана недействительной любой из нод с помощью этой единственной команды. Да, команда должна выполняться на каждой отдельной ноде, но, учитывая, что в ветке с пустыми блоками транзакции совершенно не обрабатываются, операторы нод будут мотивированы это сделать.

Меньшинство хеш-мощностей, чьи блоки перекрываются пустыми блоками атакующей стороны, определенно захочет выполнить команду invalidateblock, поскольку в противном случае они лишатся прибыли. С точки зрения теории игр, значительная часть сети будет экономически мотивирована к достижению нового консенсуса меньшинства. Другими словами, под влиянием экономических стимулов сформируется децентрализованное подмножество против явно централизованного большинства.

Война пустой ветки блокчейна против нормальной

На этом этапе будет существовать две ветки блокчейна: с пустыми блоками и обычная. Обычная ветка будет иметь транзакции, но меньшую хеш-мощность, поэтому будет расти медленнее. В пустой ветке не будет транзакций, но она будет иметь больше хеш-мощностей, поэтому она будет расти быстрее. Это будут отдельные версии блокчейна, и каждая экономически значимая нода будет следовать нормальному блокчейну, поскольку только в нем фактически обрабатываются транзакции.

При этом из-за очереди ожидающих обработки транзакций, вызванной снижением хеш-мощности, комиссии вырастут, что сделает майнинг в этой ветке значительно более прибыльным. В результате возникнет экономический стимул для прихода на сторону меньшинства большего количества хеширующих мощностей. Это может стимулировать производство нового оборудования, возвращение онлайн старого оборудования и даже дезертирство со стороны большинства.

В то же время сторона большинства для продолжения атаки должна будет сохранить свое преимущество в хеш-мощностях — за счет производства нового оборудования, использования старого и дезертирства со стороны меньшинства. Если в какой-то момент у обычного блокчейна окажется больше proof-of-work, чем у пустого, пустой блокчейн будет уничтожен, и атака будет сорвана.

Но даже при меньшей хеш-мощности обычный блокчейн сможет спокойно функционировать параллельно с пустым блокчейном, который будет продолжать добавлять бесполезные блоки. Никто не сможет ничего купить или продать на блокчейне с пустыми блоками. Такая ветка не сможет повлиять на то, что все остальные будут считать настоящим Биткойном, и едва ли даже много кто обратит на нее существенное внимание.

Заключение

Учитывая все описанные выше обстоятельства, национальному государству определенно стоит взвесить эти сценарии и определить, стоит ли такая атака затраченных на нее ресурсов. Даже при неограниченных деньгах (которых у них нет) и контролем над большей частью нового производимого в мире майнингового оборудования (что выглядит неправдоподобно), вероятность неудачной атаки по причине формирования децентрализованного меньшинства остается очень высокой. И не сомневайтесь: провал такого масштаба станет серьезным ударом по их репутации и престижу, и внутри страны, и за рубежом. Такое поражение было бы для них унизительно, а этого правительственные чиновники стараются избегать любой ценой.

При всем при этом лично я бы даже приветствовал такую атаку, потому что думаю, что это было бы здорово для Биткойна. Мы бы не только испытали себя в борьбе с национальным государством, но авторитарное правительство, решившееся на такую атаку Биткойна, скорее всего, значительно легитимизирует Биткойн в глазах своих соперников, а после победы Биткойна — и в собственных глазах.

Источник: bitnovosti.com