С Биткойном все в порядке

“Биткойн сломался!”, провозгласили Иттай Эяль и Эмин Сирер, двое исследователей Корнельского университета. В чем дело? Исследователи считают, что угроза сети исходит от небольшого количества слишком жадных ее участников.

В сети Биткойн, обработкой транзакций занимаются “майнеры” – высокопроизводительные специализированные компьютеры, которые конкурируют друг с другом в решении сложной математической задачи, и победитель соревнования зарабатывает награду. Исследователи проанализировали правила этого процесса и пришли к выводу, что он позволяет меньшинству шахтеров вступить в сговор и получить больше, чем их справедливая доля вознаграждения. В долгосрочной перспективе, полагают они, этот “заговор меньшинства “мог бы захватить контроль над всей сетью Bitcoin, тем самым сводя к нулю преимущества децентрализованной P2P архитектуры сети.

Это, конечно, интересный анализ, но он вовсе не доказывает того, что в децентрализованной криптовалюте имеется фатальная проблема. На самом деле, описанный тип атаки не очень-то повлияет даже на биткойн-майнеров, а обычных пользователей Bitcoin и вовсе не коснется.

Процессинг биткойн-транзакций работает как виртуальная лотерея. Каждый “шахтер” составляет список всех последних транзакций, так называемый “блок”, а затем пытается решить трудную математическую задачу на основе этого блока. Правильное решение работает как лотерейный билет – его трудно найти, но легко проверить, как только он был найден. Первый нашедший решение майнер объявляет его всем остальным, чтобы получить свой приз. В течение пары секунд, другие шахтеры проверяют что билет действителен, а затем процесс начинается снова, все шахтеры пытаются решить новый раунд головоломки для создании нового блока.

В атаке, описанной исследователями из Корнелла, “зловредное меньшинство” шахтеров вступает в сговор в надежде получить несправедливое преимущество над всеми остальными. Их стратегия работает следующим образом: когда “шахтер-злыдень” находит выигрышный лотерейный билет, он сообщает об этом другим сообщникам-злыдням, но не остальной части сети. Злоумышленники тогда сразу начинают работать над следующим раундом. Между тем, остальные шахтеры продолжают как лохи искать решение блока, который заговорщики уже решили. Это дает шахтерам-злыдням несправедливую фору в новом раунде игры.

В конце концов, один из честных участников найдет еще один лотерейный билет и попытается представить его остальной части сети для проверки. Вот тут-то заговорщики и предъявляют свой собственный, давно найденный, выигрышный билет в сеть.

Кто получает награду? Тут все не так просто, но в двух словах приз получит тот, чей выигрышный билет в первую очередь увидит большинство других шахтеров. Если два шахтера сообщают о таком билеты почти одновременно, то некоторые шахтеры сначала узнают о билете честного майнера, а другие сначала увидят билете шахтерской мафии, что делает результат непредсказуемым.

Чтобы добиться того, что большинство узлов первым узнали о билете злодеев, Эяль и Сирер предлагают заговорщикам создать большое количество “поддельных шахтеров”. Их единственная работа состоит в том, чтобы слушать переговоры честных шахтеров а при появлении конкурирующего билета  быстро распространить по всей сети информацию о своем собственном, “злодейском”, билете. В теории, достаточно большая сеть поддельных шахтеров почти всегда обеспечит победу “своего” билета. Но даже и без этого обмана, исследователи считают, что шахтеры-заговорщики будут в состоянии “обналичить” свой ​​билет достаточно часто, чтобы стратегия была выгодной и давала им несправедливое преимущество над остальными участниками.

Получается, что честные шахтеры будут теперь тратить много своего времени впустую, пытаясь решить проблему, которая уже была решена. Таким образом, шахтеры-злыдни выиграют больше, чем их доля в сети. Исследователи утверждают, что честные шахтеры будут иметь сильный стимул для того, чтобы самим присоединиться к заговору. Со временем, говорят они, заговор будет расти, пока не получит большинства вычислительной мощности сети. И в этот момент, заговорщики получат фактическую власть, чтобы блокировать или даже обращать транзакции по своему усмотрению.

“Я думаю, эта тема была чрезмерно раздута в средствах массовой информации”, считает разработчик Bitcoin Майк Херн. Он говорит, что Эяль и Сирер отказываются признать многочисленные потенциальные трудности в практическом выполнении описанной ими теоретической атаки. Например, говорит он, практически невозможно добавить огромное количество “поддельных шахтеров” к сети так, чтобы этого не заметили.

В самом деле, главная проблема описанной атаки – социальная, а не технологическая. Подавляющее большинство биткойн-майнеров организованы в “пулы”, которые сливают вместе свои вычислительные мощности и потом делят полученные доходы. Все лидеры основных майнинг-пулов знают друг друга. И если бы некоторые шахтеры начали пытаться мухлевать в процессе майнинга, они бы это сразу заметили.

Не так уж и трудно для честных шахтеров принять контрмеры, если они выяснили, что происходит  и кто является частью заговора. Если злодей и честный шахтер объявляют лотерейный билет примерно в то одно время, честные узлы всегда могут принять билет объявленный честным шахтером, и игнорировать билет злыдня.

И к тому же, для честных шахтеров  будет легко обнаружить “Корнельскую атаку”. Прямо сейчас, это редкость для двух шахтеров объявить решение почти одновременно, в течение нескольких секунд друг от друга. Так что, если бы это вдруг начало происходить на регулярной основе (как это требуется для реализации “стратегии заговора”), то все сразу поймут, что происходит. Чем чаще происходят такие коллизии, тем больше данных все получают для того, чтобы определить, кто честный шахтер, а кто – злостный заговорщик. Честные пулы могут публиковать списки своих членов, чтобы помочь быстрее избавиться от злыдней.

“Люди придумывают сложные схемы атаки на Биткойн с позиций теории игр уже в течение достаточно долгого времени,” говорит Херн. ” Эта последняя придуманная схема интересна теоретически, но это уж точно не самая большая проблема с которой Биткойн может столкнуться когда-либо на практике”.

Источник: Washington Post    Автор: Тимоти Б. Ли

Related articles

• ‘Bitcoin is broken’, researchers warn (telegraph.co.uk)
• Researchers Say ‘Bitcoin Is Broken’ And Could Collapse (businessinsider.com)
• Bitcoin ‘at risk’ of network attack (bbc.co.uk)