Khai thác ích kỷ trên chuỗi khối là gì?

Phân cấp là rất quan trọng trong hầu hết các dự án và mạng trên chuỗi khối. Bitcoin ủy quyền xác thực giao dịch cho các nút có sức mạnh tính toán thay vì dựa vào cơ quan trung ương. Trên chuỗi khối bằng chứng công việc (PoW) như Bitcoin, quá trình này được gọi là khai thác. Người tham gia xác thực các giao dịch tiền điện tử và nhận phần thưởng.

An toàn trên chuỗi khối PoW phụ thuộc vào các nút giả định sẽ vẫn trung thực và chia sẻ các khối mới trên chuỗi. Nhưng không thể đảm bảo tính trung thực của mọi nút. Một số có thể không công khai các khối mới được phát hiện để giành được nhiều phần thưởng hơn trong một quy trình được gọi là khai thác ích kỷ.

Khai thác ích kỷ là gì?

Khai thác ích kỷ liên quan đến việc một người khai thác hoặc một nhóm người khai thác lừa dối giữ lại các khối mới trên chuỗi khối để độc quyền phần thưởng cho việc xác thực các khối. Khai thác đề cập đến việc xác thực các giao dịch trên mạng Bitcoin để đổi lấy phần thưởng khối và phí giao dịch, đó là cách khai thác Bitcoin hoạt động.

Khai thác ích kỷ xảy ra khi một người khai thác giữ bí mật thông tin về một khối mới được phát hiện để tích lũy nhiều khối hơn chuỗi công khai và nhận được hầu hết các phần thưởng khối.

Những người khai thác ích kỷ, nếu thành công trong cuộc tấn công của họ, có thể thay đổi quỹ đạo của chuỗi khối. Mục đích chính của chúng là làm suy yếu chuỗi công khai bằng cách tạo ra nhiều khối hơn, đủ để thống trị chuỗi chính và độc quyền phần thưởng khối. Khi họ có thể thay thế chuỗi chính bằng chuỗi riêng của họ, các khối và giao dịch trong các khối trên chuỗi hoàn toàn khác với những gì thông thường phải được ghi lại.

Khai thác ích kỷ hoạt động như thế nào?

Để hiểu khai thác ích kỷ, điều quan trọng là phải hiểu cách hoạt động của khai thác chuỗi khối. Khi bạn gửi tiền điện tử từ ví này sang ví khác, giao dịch được nhóm với các ví khác để tạo thành một khối được mã hóa bằng số thập lục phân gồm 64 chữ số được gọi là hàm băm. Những người khai thác cạnh tranh để giải quyết bằng sức mạnh tính toán để đoán hàm băm. Người khai thác thành công có quyền xác thực các giao dịch trong khối đó, thêm nó vào chuỗi công khai và nhận phần thưởng.

Một người khai thác ích kỷ sẽ cạnh tranh với những người khai thác khác để đoán hàm băm và giành quyền thêm khối vào chuỗi khối. Nhưng thay vì thêm (xuất bản) khối mới, một người khai thác ích kỷ sẽ ẩn khối đó và tiếp tục khai thác các khối trên nó. Các khối được khai thác một cách ích kỷ chỉ được tiết lộ để đạt được phần thưởng tối đa cho các khối đó.

Quá trình khai thác xảy ra đồng thời – không đồng thời. Trên một mạng lớn như Bitcoin, hàng nghìn giao dịch đang được xử lý. Để tiết kiệm thời gian, các giao dịch được nhóm thành các khối. Những người khai thác cạnh tranh để trở thành người nhanh nhất giải hàm băm cho một khối, vì vậy họ trở thành những người thêm khối đó vào chuỗi.

Tuy nhiên, khi một người thợ mỏ ích kỷ khai thác và giấu một khối, anh ta không giấu nó dưới một cái thùng. Thay vào đó, người khai thác không thể thêm nó vào sổ cái phân tán, tạo ra thứ được gọi là “phân nhánh tình cờ”. Một ngã ba tình cờ chỉ là một loạt các khối chạy bên cạnh nhưng không phải là một phần của chuỗi khối. Mặc dù trong trường hợp khai thác ích kỷ, nó thực sự không phải là ngẫu nhiên.

Trong khi các công cụ khai thác tiền điện tử khác liên tục hoạt động trên phần công khai của chuỗi khối, thì những công cụ khai thác ích kỷ xây dựng trên fork của họ, dự định tích lũy nhiều khối hơn chuỗi công khai, sau đó họ công khai nó.

Tại thời điểm này, một trong ba điều có thể xảy ra; nếu chuỗi công khai dài hơn ngã ba của người khai thác ích kỷ, họ sẽ bị mất và những người khai thác (trung thực) trên chuỗi công khai sẽ nhận được phần thưởng của họ. Nếu chuỗi công khai ngắn hơn, họ sẽ thắng và ngã ba tình cờ được chấp nhận làm chuỗi hợp lệ. Điều này là do chuỗi khối bằng chứng công việc được xây dựng dựa trên giả định rằng chuỗi dài nhất là chuỗi hợp lệ. Sau đó, ngã ba “ích kỷ” trở thành một phần của chuỗi chính và các khối trùng lặp trên chuỗi chính bị loại bỏ, khiến những người khai thác đã đóng góp cho chuỗi đó mất phần thưởng của họ.

Chuỗi khối PoW yêu cầu rất nhiều sức mạnh tính toán để xác thực các giao dịch, vì vậy một nhóm thợ mỏ thường thực hiện hoạt động khai thác được gọi là nhóm, kết hợp sức mạnh tính toán của họ để tăng cơ hội nhận được phần thưởng. Một người khai thác ích kỷ cần nắm giữ từ năm đến mười phần trăm tỷ lệ băm trên mạng.

Khai thác ích kỷ có nguy hiểm không?

Một tác động của cuộc tấn công khai thác ích kỷ là sự tập trung của mạng. Các nút trên chuỗi khối PoW được yêu cầu sử dụng chuỗi dài nhất làm phiên bản hợp lệ của chuỗi khối. Bởi vì các nút trung thực có nguy cơ mất phần thưởng nếu chuỗi ích kỷ xuất hiện lâu hơn, nên chúng có nhiều khả năng tham gia vào nhóm những người khai thác ích kỷ hơn. Cuối cùng, nhóm ích kỷ phát triển để trở thành đa số trên chuỗi khối và loại bỏ sự phân cấp trên mạng.

Tập trung khai thác trên mạng Bitcoin cũng có thể dẫn đến sự chậm trễ trong giao dịch. Khi một nhóm ích kỷ trở thành đa số trên mạng, nó có thể quyết định giao dịch nào được thêm vào chuỗi công khai. Những người khai thác ích kỷ có nhiều khả năng ưu tiên các khối có phần thưởng cao hơn. Việc lựa chọn các giao dịch này sẽ dẫn đến một đống giao dịch và làm cho mạng không hiệu quả.

Ngoài ra, khai thác ích kỷ bằng cách giới thiệu tập trung vào chuỗi khối tạo ra môi trường hoàn hảo cho các tác nhân độc hại. Các vấn đề như chi tiêu gấp đôi cũng có thể được thực hiện vì nhiệm vụ xác thực các giao dịch nằm trong sức mạnh của các nút không trung thực.

Các chiến lược chống khai thác ích kỷ

Một số chiến lược đã được đề xuất để chống lại việc khai thác ích kỷ trên mạng Bitcoin và mỗi chiến lược có một cách tiếp cận khác nhau. Trong khi một số gợi ý thực hiện các thay đổi đối với mạng, các chiến lược khác bao gồm cung cấp cho các nút động cơ để duy trì sự trung thực.

Giải pháp đầu tiên được đề xuất là một kỹ thuật ngẫu nhiên hóa. Đây được gọi là thay đổi tương thích ngược. Nó yêu cầu những người khai thác tình cờ gặp nhiều hơn một nhánh trên chuỗi khối để chọn ngẫu nhiên nhánh nào sẽ tiếp tục hoạt động. Ngoài việc chọn ngẫu nhiên các khối, những người khai thác phải công bố thông tin về tất cả các khối và nhánh được phát hiện. Bởi vì khai thác ích kỷ phụ thuộc vào một chuỗi riêng và khai thác liên tục có chủ ý trên chuỗi đó, nên việc đưa ra một quy trình lựa chọn ngẫu nhiên sẽ làm suy yếu hoạt động.

Một chiến lược riêng biệt liên quan đến việc xây dựng thương hiệu cho mỗi khối bằng dấu thời gian. Dấu thời gian sẽ bao gồm thông tin về thời điểm mỗi khối được khai thác, vì vậy khi một khối được khai thác riêng tư và sau đó được thêm vào chuỗi chính với dấu thời gian lỗi thời, nó có thể dễ dàng được tách ra khỏi phần còn lại và bị loại bỏ.

Khai thác ích kỷ làm giảm giá trị của Bitcoin

Bất kể sự hấp dẫn sinh lợi của chúng, các cuộc tấn công khai thác ích kỷ có thể ảnh hưởng tiêu cực đến mạng blockchain. Chúng có thể dẫn đến việc tập trung hóa và trì hoãn giao dịch, tạo ra môi trường hoàn hảo cho các tác nhân độc hại.

Một số chiến lược đã được đề xuất để chống lại việc khai thác ích kỷ, bao gồm thực hiện các thay đổi đối với giao thức và khuyến khích các nút trung thực. Cuối cùng, để những người khai thác có lãi, lợi ích tốt nhất của họ là hành động trung thực và duy trì đề xuất giá trị của tiền điện tử.