ブロックチェーン上のセルフマイニングとは何ですか?

すべての仮想通貨マイナーがより大きな利益のために行動しているわけではありません。

分散化は、ブロックチェーン上のほとんどのプロジェクトやネットワークにおいて極めて重要です。ビットコインは、中央機関に依存するのではなく、計算能力を持つノードにトランザクションの検証を委任します。ビットコインのようなプルーフ・オブ・ワーク (PoW) ブロックチェーンでは、このプロセスはマイニングと呼ばれます。参加者は暗号通貨取引を検証し、報酬を受け取ります。

PoW ブロックチェーンの安全性は、ノードが誠実さを保ち、チェーン上で新しいブロックを共有するという前提に依存します。しかし、すべてのノードの誠実性を保証することは不可能です。利己的マイニングと呼ばれるプロセスでより多くの報酬を獲得するために、新しく発見されたブロックを公開しない人もいるかもしれません。

セルフマイニングとは何ですか?

利己的なマイニングには、ブロックの検証に対する報酬を独占するために、ブロックチェーン上の新しいブロックを欺瞞的に保留するマイナーまたはマイナーのグループが含まれます。マイニングとは、ブロック報酬と取引手数料と引き換えにビットコインネットワーク上の取引を検証することを指します。これがビットコインマイニングの仕組みです。

利己的マイニングは、マイナーがパブリックチェーンよりも多くのブロックを蓄積し、ブロック報酬の大部分を獲得するために、新しく発見されたブロックに関する情報を秘密に保つときに発生します。

利己的なマイナーは、攻撃に成功すると、ブロックチェーンの軌道を変える可能性があります。彼らの主な目的は、メインチェーンを支配し、ブロック報酬を独占するのに十分なブロックをさらに作成することでパブリックチェーンを弱体化させることです。メインチェーンをプライベートチェーンに置き換えることができると、チェーン上のブロックとブロック内のトランザクションは、通常記録されるべきものとはまったく異なります。

セルフマイニングはどのように機能しますか?

利己的マイニングを理解するには、ブロックチェーンマイニングがどのように機能するかを理解することが重要です。あるウォレットから別のウォレットに暗号通貨を送信すると、そのトランザクションは他のウォレットとグループ化されて、ハッシュと呼ばれる 64 桁の 16 進数で暗号化されたブロックを形成します。マイナーはハッシュを推測する計算能力を競って解決します。成功したマイナーは、そのブロック内のトランザクションを検証し、パブリックチェーンに追加して報酬を受け取る権利を獲得します。

利己的なマイナーは他のマイナーと競争してハッシュを推測し、ブロックをブロックチェーンに追加する権利を獲得します。しかし、利己的なマイナーは新しいブロックを追加 (公開) する代わりに、そのブロックを隠し、その上でブロックのマイニングを続けます。利己的にマイニングされたブロックは、ブロックで最大の報酬を得るためにのみ公開されます。

マイニングプロセスは、同時にではなく同時に行われます。ビットコインのような大規模ネットワークでは、何千ものトランザクションが処理されます。時間を節約するために、トランザクションはブロックにグループ化されます。マイナーは、ブロックのハッシュを最速で解決できるかどうかを競い、ブロックをチェーンに追加することになります。

しかし、利己的なマイナーがブロックを採掘して隠すとき、それをブッシェルの下に隠したりはしません。代わりに、マイナーはそれを分散台帳に追加できず、「偶発的フォーク」と呼ばれるものが作成されます。偶発的なフォークは、ブロックチェーンの一部ではなく、隣で実行されている単なる一連のブロックです。ただし、利己的なマイニングの場合、それは実際には偶然ではありません。

他の仮想通貨マイナーが継続的にブロックチェーンのパブリック部分に取り組んでいる一方で、利己的なマイナーはフォークを構築し、パブリックチェーンよりも多くのブロックを蓄積し、その後それを公開することを意図しています。

この時点で、3 つのうちの 1 つが起こる可能性があります。パブリックチェーンが利己的なマイナーのフォークより長い場合、彼らは権利を失い、パブリックチェーン上の (正直な) マイナーが報酬を獲得します。パブリックチェーンが短い場合は勝ちとなり、偶発的なフォークが有効なチェーンとして採用されます。これは、プルーフ・オブ・ワークのブロックチェーンが、最長のチェーンが有効なチェーンであるという前提に基づいて構築されているためです。その後、「利己的な」フォークはメインチェーンの一部となり、メインチェーン上の重複したブロックは破棄され、そのチェーンに貢献したマイナーは報酬を失います。

PoW ブロックチェーンはトランザクションを検証するために多くの計算能力を必要とするため、マイナーのグループは多くの場合、プールと呼ばれるマイニングアクティビティを実行し、計算能力を組み合わせて報酬を獲得する可能性を高めます。利己的なマイナーは、ネットワーク上のハッシュレートの 5 ～ 10 パーセントを保持する必要があります。

利己的なマイニングは危険ですか?

利己的なマイニング攻撃の影響の 1 つは、ネットワークの集中化です。 PoW ブロックチェーン上のノードは、ブロックチェーンの有効なバージョンとして最長のチェーンを採用する必要があります。正直なノードは、公開時に利己的なチェーンが長くなった場合に報酬を失うリスクがあるため、利己的なマイナーのプールに加わる可能性が高くなります。最終的には、利己的なプールがブロックチェーン上の過半数に成長し、ネットワーク上の分散化が排除されます。

ビットコインネットワーク上でのマイニングの集中化もトランザクションの遅延につながる可能性があります。利己的なプールがネットワーク上で多数を占めるようになると、どのトランザクションがパブリックチェーンに追加されるかが決定される可能性があります。利己的なマイナーは、より高い報酬を持つブロックを優先する可能性が高くなります。このトランザクションの選択により、トランザクションが山積みになり、ネットワークが非効率になります。

さらに、ブロックチェーンに集中化を導入することによる利己的なマイニングは、悪意のある攻撃者にとって完璧な環境を作り出します。トランザクションを検証するタスクが不正なノードの権限にあるため、二重支払いなどの問題も実行される可能性があります。

セルフマイニングと戦うための戦略

ビットコインネットワーク上の利己的マイニングに対抗するためにいくつかの戦略が提案されており、それぞれの戦略は異なるアプローチを採用しています。ネットワークに変更を加えることを提案する人もいますが、他の戦略には、ノードに誠実さを保つためのインセンティブを提供することが含まれます。

提案された最初の解決策は、ランダム化技術です。これは、下位互換性のある変更として知られています。ブロックチェーン上で複数のフォークに遭遇したマイナーは、どのフォークで作業を続けるかをランダムに選択する必要があります。マイナーはブロックをランダムに選択することに加えて、発見されたすべてのブロックとフォークに関する情報を公開する必要があります。利己的なマイニングはプライベートチェーンとそのチェーン上の意図的な継続的なマイニングに依存しているため、ランダムな選択プロセスを導入すると活動が損なわれます。

別の戦略には、タイムスタンプを使用して各ブロックをブランド化することが含まれます。タイムスタンプには各ブロックがいつマイニングされたかに関する情報が含まれるため、ブロックが非公開でマイニングされ、その後古いタイムスタンプでメインチェーンに追加された場合、そのブロックは残りのブロックから簡単に分離して破棄できます。

利己的なマイニングによりビットコインの価値が減少

利益の魅力に関係なく、利己的なマイニング攻撃はブロックチェーンネットワークに悪影響を与える可能性があります。これらは集中化とトランザクションの遅延につながり、悪意のある攻撃者にとって完璧な環境を作り出す可能性があります。

利己的マイニングに対抗するために、プロトコルを変更したり、ノードが正直であり続けるよう奨励したりするなど、いくつかの戦略が提案されています。結局のところ、マイナーが利益を上げるためには、誠実に行動し、暗号通貨の価値提案を維持することが彼らの最大の利益になります。