Das Bitcoin-Mining ist zentralisiert, aber wie real ist das Risiko der Netzwerkzensur? Könnte ein Protokoll namens Stratum V2 die Branche retten?
Dies ist ein Kommentar von Federico Rivi, Autor des Bitcoin Train-Newsletters.
Bitcoin-Mining ist für jedermann erreichbar: Haushaltsgeräte und tragbare Geräte wie Smartwatches und Datenbrillen können alle mit speziellen Mikrochips schürfen. Das ist die Zukunft, auf die viele Bitcoiner hoffen.
Auch wenn ein solches Szenario nicht weit von der Realität entfernt ist, die vor uns liegt, befinden wir uns heute noch in Bitcoin Herkunft Trennung und Realität sind noch nicht so, wie von Antonopoulos vorhergesagt. Tatsächlich ist das Mining zentralisiert.
Im vergangenen Monat orchestrierte Foundry USA allein 34 % der Hash-Rate. Wenn wir Antpool hinzufügen, der einen Anteil von 18,2 % an der gesamten Hash-Rate hat, haben wir 52 % der globalen Rechenleistung von Bitcoin in den Händen von nur zwei Mining-Pools.
Der bekannte Bitcoin-Entwickler Peter Todd hat kürzlich auf das Problem mit dieser Zentralisierung hingewiesen:
“Bitcoin ist tot.” “Der Bergbau ist vorbei.” „Sie werden Bitcoins regulieren.“ “Die Zensur wird kommen.”
Ich kann dich schon hören, aber wir müssen leise sein. Um zu verstehen, was die Implikationen sind – und was die Lösungen sind – müssen wir einen Schritt zurücktreten und das Konzept des „Pool-Mining“ überprüfen.
Entwicklung des Bergbaus im Pool
Würden Sie lieber alle fünf Jahre 100.000 USD oder einmal im Jahr 20.000 USD erhalten? Die Antwort auf diese Frage erklärt sich größtenteils aus der Entstehung von Mining-Pools.
Auf lange Sicht bleibt die Auszahlung gleich, und was sich ändert, ist die Häufigkeit des Zahlungseingangs. In einem hart umkämpften Umfeld wie dem Bergbau ist dies von entscheidender Bedeutung. Es kann über das Überleben oder den Bankrott von Mining-Farmen entscheiden, die – unabhängig von einer Änderung des Bitcoin-Preises – die Maschinen am Laufen halten müssen, indem sie für Strom bezahlen, zuzüglich aller Kredite, die zum Kauf von Hardware oder anderen Ausgaben aufgenommen wurden.
Ein Mining-Pool ist ein Server, der normalerweise von einem Unternehmen betrieben wird, der Mining-Farmen und einzelne Miner in verschiedenen Regionen vereint, ihre Rechenressourcen bündelt und sie als ein einziges Teamprodukt bündelt und am Wettbewerb teilnimmt, der das Bitcoin-Mining ist. Die hohe Rechenleistung, die von den Pools orchestriert wird, ermöglicht es, im Vergleich zu den geringen Chancen eines einzelnen Miners, wiederholt einen PoW-Wettbewerb zu gewinnen und die Belohnung an alle seine Mitglieder im Verhältnis zu der bereitgestellten Rechenleistung neu zu verteilen.
Nehmen wir ein Beispiel: Der Betrieb einer Mining-Farm, die 0,025 % der globalen Hash-Rate produziert – eine Aktivität, die heute eine Investition von mehreren Millionen Dollar rechtfertigen würde – würde es einem Miner wahrscheinlich ermöglichen, alle 4000 einen Block der Bitcoin-Blockchain zu schreiben Rate von 1 Block, der alle 10 Minuten produziert wird, bedeutet dies, dass die Belohnung von 1 Block pro Monat verdient wird, was derzeit 6,25 Bitcoins entspricht.
Mit der gleichen verfügbaren Rechenleistung könnte man sich dafür entscheiden, einem Mining-Pool beizutreten, der beispielsweise 25 % der globalen Hash-Rate kontrolliert. Statistisch gesehen schürft ein Pool wahrscheinlich einen von vier Blöcken, also alle 40 Minuten einen Block. Eine Mining-Farm, die sich entscheidet, beizutreten, wird proportional zu der von ihr bereitgestellten Rechenleistung bezahlt, sodass sie immer das Äquivalent von 1 Block pro Monat abruft, aber im Durchschnitt einmal alle 40 Minuten bezahlt wird (am häufigsten zahlen Pools Belohnungen einmal pro Monat aus Tag, um Gebühren zu reduzieren). ).
Der Beitritt zu einem Pool macht die Zukunft vorhersehbarer, da die Auszahlungen zwar nicht unbedingt höher sind als beim Einzelbergbau, aber häufiger. Der erste Pool erschien 2010 unter dem Namen Slush Pool, jetzt bekannt als Braiins Pool, und seitdem wurde das Modell entvölkert.
Wie oben gezeigt, liegt ein Großteil der Rechenleistung des Netzwerks jetzt in den Händen der Cluster, die zwangsläufig zentrale Punkte bilden.
Also, wie ist der aktuelle Stand des Bergbaus und was sind seine Risiken?
Der Aufstieg der USA-Gießerei
Am 15. Februar 2021 koordinierte der Foundry USA Pool 0,98 % der Hash-Rate. Zwei Jahre später war die Zahl auf 34 % gestiegen. Was ist in der Zwischenzeit passiert?
Foundry ist ein in New York ansässiges Unternehmen, das sich vollständig im Besitz der Digital Currency Group (DCG), einem der größten „Krypto“-Investmentfonds der Welt, befindet. Zu den verschiedenen Aktivitäten von Foundry gehört der Bergbau, der von seiner Tochtergesellschaft Foundry USA Pool durchgeführt wird, was zu einem De-facto-Standard für institutionelle Bergleute in den Vereinigten Staaten geworden ist.
Es ist kein Zufall, dass das Wachstum von Foundry teilweise mit dem chinesischen Bergbauverbot im Mai 2021 zusammenfiel. Wie damals weithin berichtet wurde, strömten viele Bergleute, die aus China flohen, nach Kasachstan und in die Vereinigten Staaten. Eines der beliebtesten Ziele war Texas, das heute nicht zuletzt aufgrund freundlicher Vorschriften als eine der günstigsten Regionen der Welt für den Bergbau gilt.
In einem kürzlich geführten Interview Gabriel VernettiEin Bergbauforscher und Entwickler von Stratum V2 sagte gegenüber dem Bitcoin Magazine, dass „die meisten Bergleute in Texas eine Gießerei durchlaufen“.
Es könnte dann einen weiteren Grund geben, den amerikanischen Pool zu nutzen: massive Investitionen in neue ASICs zu einer Zeit (dem Bullenmarkt zwischen Ende 2020 und Anfang 2021), in der sich viele Wettbewerber mehr darauf konzentrieren, Gewinne zu erzielen. Im September 2020 ging Foundry beispielsweise eine Partnerschaft mit dem ASIC-Hersteller MicroBT ein, um seinen Bergbauunternehmen vorrangigen Zugang zu neuen M30S-ASICs zu gewähren.
Vom Kauf eines ASICs bis zur Inbetriebnahme können mehrere Monate vergehen, insbesondere in einer Zeit, in der keine Chips verfügbar sind. Wenn also die neue Hardware Ende 2021 einsatzbereit ist, gewinnt Foundry USA signifikante Marktanteile hinzu. Sie steigt beispielsweise von 8,5 % im Oktober 2021 auf 19 % im Januar 2022.
Welche Risiken bestehen beim zentralisierten Mining?
Warum ist es ein Problem, dass Foundry USA 34 % der globalen Hashrate ausmacht? Denn bisher wird zwar die Rechenleistung des Pools von einer Vielzahl unterschiedlicher Mining-Farmen bereitgestellt, die Kandidatenblöcke Es ist neben dem Pool gebaut. Der Kollektor entscheidet, welche Transaktionen in den Block aufgenommen werden sollen. Dadurch wird eine Schwachstelle eingeführt, die zu zwei Problemen führen kann: Transaktions- oder Adresszensur und ein 51-%-Angriff. Letzteres kann zwei Zwecke haben:
- Denial of Service: Vorsätzliches Mining leerer Blöcke, das das Netzwerk verlangsamt, indem verhindert wird, dass Transaktionen genehmigt werden. Bei 34 % Rechenleistung ist das wohl jeder dritte leere Block.
- Double Spending: Rückgängigmachen einer vom Angreifer getätigten Transaktion und Einfügen in einen kürzlich genehmigten Block über einen Blockchain-Fork.
Die Bedrohung wird durch das aktuelle Protokoll ermöglicht, das Miner und Mining-Pools verwenden, um miteinander zu kommunizieren: Stratum V1.
Wir wissen jedoch, was die Lösung ist, und ihr Name ist Stratum V2 (siehe unten). Im Moment sind Braiins Pool und Foundry USA selbst und ein Team von Unabhängige Entwickler und Open Source arbeiten daran. Zur letzten Gruppe gehört Vernetti.
Besteht die Möglichkeit, dass Foundry USA im Rahmen einer standardmäßigen US-Verpflichtung mit der Zensur bestimmter Transaktionen beginnen könnte?
“Auf technischer Ebene könnte es passieren”, sagte Fernetti. Aber wie lange?Je länger die Zensur andauert, desto mehr Zeit haben Miner, dies zu erkennen und ihre Aktivitäten auf andere Pools zu verlagern, da Zensur bedeutet, dass sie Provisionen verlieren, und der Miner einen wirtschaftlichen Anreiz hat, zu einem Pool zu wechseln, der sammelt diese Provisionen statt Durch Vermeidung der Zensur von Transaktionen.
Mara-Pool-Präzedenzfall
Ein relevanter Präzedenzfall in dieser Hinsicht stammt aus dem Mai 2021. Die von Marathon kontrollierte Gruppe Marapool hat Anfang des Monats beschlossen, nur noch Blöcke mit OFAC-konformen Transaktionen abzubauen und damit Adressen auf der schwarzen Liste des US-Finanzministeriums zu zensieren. Der Aufstand der Bitcoin-Community und die Tatsache, dass kein anderer Miner folgte, führte in weniger als einem Monat zur Transformation von MARA Pool. Ende Mai schrieb Marathon in einer Pressemitteilung, keine Transaktionen mehr zu liquidieren.
Daher scheint das Zensurrisiko minimal zu sein und kann ohnehin in kurzer Zeit leicht behoben werden. Wie wahrscheinlich ist es also, dass 51 % unter der Führung von Foundry USA stattdessen angreifen?
„In dem Moment, in dem ein Denial-of-Service-Angriff gestartet wird, d. h. leere Blöcke abgebaut werden, um den Transaktionsgenehmigungsprozess zu verlangsamen, wird alles in der Blockchain sichtbar“, sagte Fernetti. Und dann werden die Miner ihre Hash-Rate sofort an andere Pools weiterleiten. Dies liegt daran, dass jeder Miner ohne Transaktionsgebühren weniger Geld für seine Arbeit erhält. Bergleute haben einen direkten Anreiz, die Hash-Rate einem anderen Pool zur Verfügung zu stellen, ein Vorgang, der nur eine Minute dauert. Wenn Foundry USA mit dem Abbau der leeren Blöcke beginnt, werden Sie meiner Meinung nach die Hälfte der Hash-Rate verlieren, die Sie in einer Stunde prägen.“
„Vielleicht ist der 51-Prozent-Angriff mit dem Ziel, die Ausgaben zu verdoppeln, besorgniserregender“, so Fernetti weiter. „Auf technischer Ebene könnte man versuchen, die Ausgaben auch mit einer niedrigeren Hash-Rate zu verdoppeln, aber was ist der Grund dafür? Geschäft. Sein wirtschaftliches Interesse besteht darin, das Netzwerk so gut wie möglich funktionieren zu lassen. Doppelte Ausgaben würden das Ansehen von Bitcoin als unveränderliches Netzwerk untergraben, und ich könnte mir vorstellen, dass es seinen Preis sofort zum Absturz bringen könnte. Der Gegenanreiz würde aus 1 Billion US-Dollar bestehen, die vom Bitcoin bezahlt werden USA, einen solchen Angriff durchzuführen.”
Die Lösung: Stratum V2
Zensurrisiken und ein 51%iges Angriffsrisiko durch Mining-Pools werden eliminiert, sobald ein neues Kommunikationsprotokoll zwischen Minern und Pools weit verbreitet ist: Stratum V2.
Das Protokoll ermöglicht es jedem einzelnen Miner, seinen eigenen Kandidatenblock zu bauen und diese Leistung aus dem Pool zu entfernen. Der Pool kann also weder Transaktionen auf der schwarzen Liste aus einem Block ausschließen, noch leere Blöcke schreiben oder Transaktionen mit doppelter Ausgabe versuchen. Die Verantwortung für das Schreiben des Blocks geht aus den Händen des Pools in die Hände aller Miner über.
Stratum V2 wurde bereits von Braiins Pool implementiert und wird regelmäßig von Foundry USA selbst getestet, aber die überwiegende Mehrheit der Hashrate wird immer noch von Pools kuratiert, die Stratum V1 verwenden.
Was sind die Anreize für Sammler, Stratum V2 zu übernehmen? Was würde sie dazu bringen, freiwillig die Kontrolle über den Bau von Masse zu verlieren?
„Die anderen beiden Hauptmerkmale des Stratum V2-Protokolls sind: Sicherheit und Leistung“, antwortete Fernetti.
Sicherheit: Im Gegensatz zu Stratum V1 ist Stratum V2 ein verschlüsseltes Protokoll. Es lässt die heute möglichen Hash-Rate-Hijacking-Angriffe nicht zu. Bei diesen Angriffen blockiert der Hacker die Kommunikation zwischen dem Miner und dem Mining-Pool, nimmt den Proof-of-Work dass der Miner diesen Beweis erstellt und vorgibt, der Autor dieses Beweises zu sein, und den Pool auffordert, ihm die Belohnung zu senden. Dies kann mit Stratum V2 nicht passieren, da die Verbindung verschlüsselt ist, also der Arbeitsnachweis, den der Miner angibt der Pool ist für außenstehende Beobachter nicht einsehbar. Das ist der erste Anreiz: Mit einer solchen Sicherheit kann der Pool mehr Miner anziehen als diejenigen, die diese Garantie nicht abgeben.
Leistung: Die Kommunikation zwischen Miner und Pool in Stratum V1 ist für Menschen lesbar und erfolgt im ASCII-Code. In Stratum V2 hingegen erfolgt die Kommunikation vollständig im Binärcode. Dieser kleine Faktor erhöht die Leistung, da die Konvertierungszeit vom Menschen gespart wird -lesbares Zeichen in Binärdatei, sodass mehr Informationspakete in einem bestimmten Zeitrahmen gesendet werden können als bei Stratum V1. Dies ist wichtig, da die Fähigkeit, mehr PoW zu liefern, entscheidend sein kann, um das Blockwriting-Rennen zu gewinnen. Leistungsverbesserung ist ein Wettbewerbsvorteil. ” .
Dies ist ein Gastbeitrag von Federico Rivi. Die geäußerten Meinungen sind ihre eigenen und spiegeln nicht unbedingt die Meinungen von BTC Inc oder Bitcoin Magazine wider.
