Хайв-майнинг: разработчики Litecoin Cash предложили свою защиту от атаки 51%

Ни для кого не секрет, что в последнее время участились случаи атаки 51%, когда на сеть с алгоритмом нападает PoW злоумышленник, имеющий мощности для поддержания больше половины хешрейта. Имея в своих руках 51% хешрейта, атакующий может отменять и перезаписывать транзакции, осуществлять двойную трату средств через биржи и другое — подробнее мы рассматривали ранее. От атак 51% в свое время пострадал Bitcoin, не так давно — Bitcoin Gold, Verge, Litecoin Cash и, возможно, другие сети. Под угрозой Bitcoin Cash и Ethereum Classic. Майнинговый гигант Bitmain приближается к владению 51% мощности сети Биткоина. Страх и ужас.

Как защитить сеть от атаки 51%?

Многие монеты работают на алгоритмах шифрования других монет. SHA-256 используют Bitcoin, Bitcoin Cash, Litecoin Cash, Peercoin, Zetacoin и другие. Ethash обеспечивает безопасность Ethereum, Ethereum Classic, Pirl, Ellaism, Expanse и много других. Как только «младшая» криптовалюта решает использовать алгоритм шифрования, который уже используется «старшей» криптой, она ставит себя под угрозу атаки 51%.

В случае с Litecoin Cash, риск еще больше усугубляется тем фактом, что используется алгоритм SHA-256, на котором работает сеть Bitcoin — самая защищенная и сложная сеть в мире. Даже крошечной доли мощности не самого большого майнинг-пула хватит, чтобы скомпрометировать более слабую сеть.

Очевидно, необходима дополнительная верификация транзакций в сети. С этой целью Ethereum, например, внедряет протокол Casper, который добавит возможность «стейкинга» (PoS) и уменьшит награду, получаемую майнерами.

Чем плох Proof-of-Work?

В классической схеме блокчейна с безопасностью на основе алгоритма PoW майнеры соревнуются, рассчитывая огромное число потенциальных хешей блоков, чтобы найти один, соответствующий заданной целевой сложности и удовлетворяющий параметрам консенсуса сети.

Что произойдет, если сложность майнинга внезапно упадет до нуля и любой хеш будет приниматься сетью как валидный? Поскольку «работы» в proof-of-work больше не будет, любой узел в сети сможет с легкостью майнить блоки.

Поначалу такая схема может показаться привлекательной; майнинг больше не будет требовать энергетических затрат. Но на практике любой будет майнить эти дешевые блоки и пропихивать их в сеть одновременно, что приведет к появлению множества кандидатов среди блоков для продления цепи. Поскольку майнеры не будут знать, какой блок выбрать для продолжения блокчейна, образуется множество брошенных цепочек (orphan).

Хотя такая сеть могла бы достичь некоего консенсуса, она наверняка будет включать множество реорганизаций цепи и отмененных транзакций. С такой ситуацией знаком всякий, кто наблюдал запуск чистой PoW-монеты с неадекватным алгоритмом подстройки сложности.

При нулевой сложности, когда для производства блока не требуется ничего, сеть не только не сможет сказать, какая кандидатская цепочка будет лучше и приоритетнее, но и майнеры смогут работать на разных цепочках безнаказанно.

Этот мысленный эксперимент показывает, что основное назначение proof-of-work, proof-of-stake или proof-of-что угодно — дать сети уверенный механизм определения, кто имеет право майнить или еще как-либо добывать следующий блок, чтобы с ним согласились остальные участники. Кроме того, майнер не должен иметь возможности майнить на разных цепочках, ничем не рискуя.

Что такое хайв-майнинг?

Хайв-майнинг (хайв, hive = улей) — это альтернативная форма соревнования за блок, когда право производства блока обеспечивается агентом, работающим от имени пользователя. Эти агенты, «рабочие пчелы», находятся в самом блокчейне. Они полностью децентрализованы и создаются, когда пользователь производит особенную транзакцию.

После создания рабочие пчелы работают в качестве майнинг-ферм, а их владельцы становятся «пчеловодами». Когда рабочая пчела успешно находит блок, вознаграждение за блок (включая комиссии) выплачивается пчеловоду. Пчелы не требуют никакой энергии, поэтому для производства блоков не потребуется никакого специализированного оборудования.

Рабочие пчелы живут ограниченное время, а создание пчелы требует затрат. Успех отдельно взятой пчелы зависит от популяции пчел в сети, хотя некоторые пчелы могут никогда не найти блок, а другие будут непропорционально удачливы. В этом смысле это больше похоже на соло-майнинг.

Подробнее концепцию хайв-майнинга можно изучить в whitepaper, написанном разработчиками LCC.

Хайв-майнинг или proof-of-work/proof-of-stake?

Хайв-майнинг требует очень небольших энергетических затрат. В схеме, в которой proof-of-work сменяется хайв-майнингом, общая стоимость энергии будет приблизительно в два раза меньше, если сравнивать с чистым PoW, если сложность будет поровну делить производство блоков на каждый тип алгоритма. Так утверждают разработчики.

Хайв-майнинг не требует инвестиций в мощное оборудование, а дополнительная работа на цепи будет означать, что для осуществления атаки 51% на сеть, злоумышленнику нужно будет владеть 51% хешрейта сети и 51% популяции пчел. Это сразу станет очевидно.

Необходимость инвестировать в пчел означает, что внутреннее неравенство proof-of-stake, когда богатый становится богаче, будет устранено. В proof-of-stake награда за блок — это по большей части пассивный процесс для стейкера, который требует, чтобы только его кошелек был онлайн. Представить в такой системе распределение, при котором основная масса валюты будет копиться не у крупных держателей доли, а у небольших владельцев криптовалюты, невозможно.

Что ж, посмотрим, как LCC удастся реализовать свой метод защиты. Разработчики обещают внедрить функцию создания пчел уже в ближайшие несколько недель.

Источник