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Mineração egoísta

A mineração egoísta retém estrategicamente blocos válidos de prova de trabalho e libera um ramo privado para fazer com que os mineradores concorrentes percam mais trabalho aceito. Analise a estratégia exata, a participação de hash, o comportamento em caso de empate, recompensas, ajuste de dificuldade, evidências e mitigações sem tratar um limiar do modelo como um fato da rede.

Atualizado

Apenas análise de protocolo educacional e incentivos; não é conselho de investimento, mineração, jurídico ou de segurança. A rentabilidade e detectabilidade da mineração egoísta dependem da rede exata, estratégia, propagação, recompensas, regras de dificuldade, custos, janela de observação e modelo de adversário; nenhum limite de participação de hash, estatística de bloco obsoleto, simulação ou contagem de confirmações garante uma conclusão.

Resposta direta

Mineração egoísta é uma família de políticas estratégicas de mineração de prova de trabalho nas quais um minerador ou uma coalizão coordenada retém um ou mais blocos válidos, estende privadamente um ramo e publica blocos seletivamente na tentativa de fazer outros mineradores gastarem uma fração maior de seu trabalho em ramos que não são aceitos. O objetivo geralmente é modelado como aumentar a participação de longo prazo da coalizão nas recompensas aceitas em relação à sua participação compatível de hash, não criar prova de trabalho do nada.

A estratégia clássica Eyal-Sirer, frequentemente chamada de SM1, acompanha a vantagem privada da coalizão. Com vantagem zero, um bloco da coalizão é retido. Com vantagem um, outro bloco da coalizão estende o ramo secreto, enquanto um bloco público concorrente aciona a publicação para criar um empate visível. Se a vantagem privada for pelo menos dois, a publicação é programada para sobrepor ou permanecer à frente do ramo público. Cada bloco publicado ainda deve satisfazer as regras de validade e prova de trabalho da rede.

Dois parâmetros do modelo são comumente denominados alpha e gamma. alpha é a fração de taxa de descoberta de blocos compatível da coalizão. Na abstração original de rede instantânea, gamma é a fração da potência de hash não pertencente à coalizão que minera no ramo da coalizão durante um empate público. Não é simplesmente latência, a fração de nós que viram primeiro um bloco, ou uma propriedade permanente de um pool de mineração. Topologia, política de retransmissão, tempo de validação de bloco, atualização de modelo, conteúdo de taxas e estratégias de outros mineradores podem todos alterar o comportamento efetivo em casos de empate.

Não existe um limite universal para mineração egoísta. Os valores conhecidos de um terço ou um quarto vêm de um modelo específico de recompensa constante, de duas partes, estacionário, de cadeia mais longa, e de uma estratégia especificada. Trabalhos posteriores expandem o espaço de estratégias, incluem atraso de propagação, taxas variáveis, múltiplas coalizões, condições de eclipse e diferentes algoritmos de ajuste de dificuldade. Um limite de um modelo é um resultado condicional, não um marco de segurança medido para toda rede de prova de trabalho.

Mineração egoísta também não é sinônima de todo tipo de retenção de blocos. Um participante de um pool pode enviar participações parciais enquanto esconde soluções completas para sabotar um pool; isso é um ataque diferente em nível de pool. Publicação acidental atrasada, forks temporários, ataques de bloco inválido, censura, sniping de taxas, subcotação, gasto duplo, reorganização da maioria e variantes de mineração teimosa se sobrepõem em alguns mecanismos, mas requerem definições e evidências separadas.

Como analisar a mineração egoísta

  1. Defina a rede e o objetivo. Registre o bloco gênese, cliente e ativações, algoritmo de prova de trabalho, seleção de fork e desempate, alvo e ajuste de dificuldade, maturidade das recompensas, subsídio, taxas, blocos stale, observador e período; indique se o objetivo é recompensa aceita relativa, recompensa por tempo real, lucro líquido de custos, censura ou reorganização.
  2. Especifique a estratégia como uma máquina de estados. Define ramos públicos e privados, trabalho cumulativo, liderança não publicada, ações permitidas como esperar, adotar, combinar, sobrescrever ou publicar, coordenação de coalizões, profundidade máxima retida e comportamento após cada descoberta de coalizão ou não coalizão. Não use “mineração egoísta” como um algoritmo completo.
  3. Defina os parâmetros de hash e propagação. Vincule alpha à taxa eficaz de detecção de blocos compatíveis ao longo do mesmo intervalo. Defina exatamente como gamma ou um modelo de atraso mais avançado aloca trabalho não coletivo durante cada corrida; inclua topologia de retransmissão, validação, troca de modelo, comportamento de bloco compacto, partições e capacidade de eclipse quando relevante.
  4. Modele separadamente recompensas aceitas e tempo. Acompanhe os blocos aceitos da coalizão e dos demais, blocos válidos stale ou abandonados, subsídio, taxas, recompensas ommer ou de inclusão, maturidade, tempo de descoberta, crescimento da cadeia pública e períodos de dificuldade. A participação aceita relativa não equivale automaticamente a receita por hora ou lucro.
  5. Resolva e valide o modelo declarado. Use uma análise exata Markov, processo de decisão limitado Markov ou simulação de eventos reproduzível apropriada à estratégia. Relate truncamento, convergência, aquecimento, sementes, intervalos de confiança, sensibilidade e uma linha de base de mineração honesta; reproduza de forma independente pequenas transições de estado manualmente.
  6. Testar evidências e alternativas. Preserve cabeçalhos vistos pela primeira vez, tempos de chegada por nível de par, ramos em competição, trabalho, atribuição de coinbase ou pagamento, modelos, taxas, carimbos de data/hora e alterações de pool. Compare retenção com a variação ordinária Poisson, atraso de propagação, falhas, defeitos de software, partições, ataque a taxas e erro de rótulo. Dados apenas da cadeia pública podem não revelar blocos perdedores não publicados.
  7. Avalie os controles sem exagerar. Teste relés mais rápidos e diversos, melhorias de validação, regras de desempate, mudanças de fork-choice ou recompensa, algoritmos de dificuldade, concentração de pools, mobilidade de mineradores, monitoramento, resposta e política de confirmação. Cada controle pode mudar incentivos e observabilidade ou criar novas estratégias; reanalise todas as regras da rede.

A saída deve distinguir a definição da estratégia, o resultado do modelo, o resultado da simulação, a evidência observada na rede e a conclusão operacional. Nenhum pode substituir silenciosamente o outro.

Exemplos resolvidos

1. Um rastreamento liderado por privado e uma corrida pública

Considere que uma coalizão tenha alpha = 0.30. Começando com uma dica pública, suponha que as próximas descobertas sejam coalizão, coalizão e, em seguida, não-coalizão. A probabilidade desse prefixo independente exato no modelo simplificado é:

0.30 * 0.30 * 0.70 = 0.063 = 6.3%

A coalizão pode publicar seu ramo de dois blocos contra o ramo público de um bloco; se ambos os ramos forem válidos e cada bloco representar trabalho igual, seu ramo vence e o bloco concorrente se torna obsoleto. Esse rastreamento dá à coalizão dois blocos aceitos, mas não estabelece a lucratividade a longo prazo porque todos os outros rastreamentos, ramos privados falhos, tempo decorrido, taxas e regras de ajuste também importam.

Se, em vez disso, a sequência alcançar um empate público de um bloco, defina gamma = 0.50. Condicional à próxima descoberta resolver essa disputa, a coalizão a encontra com probabilidade 0.30 e ganha dois blocos aceitos; os mineradores fora da coalizão estendem o ramo da coalizão com probabilidade 0.70 * 0.50 e a coalizão ganha um; o outro resultado lhe rende zero. O número esperado condicional de blocos da coalizão é:

0.30 * 2 + 0.70 * 0.50 * 1 = 0.95

Existem dois blocos aceitos após a resolução em cada ramo desta corrida de brinquedo, então a parte condicional é 0.95 / 2 = 47.5%. Comparar esse evento selecionado diretamente com 30% é viés de seleção; um modelo de estado de longo prazo deve incluir a probabilidade e o custo de alcançar a corrida.

2. Por que o limite clássico é condicional

Para SM1 na abstração original de recompensa constante com alpha < 0.50, o limite de hash-share de equilíbrio relatado é:

alpha* = (1 - gamma) / (3 - 2 * gamma)

Na gamma = 0, o limite é 1 / 3 = 33.3333%. Na gamma = 0.50, é 0.50 / 2 = 25%. Na gamma = 0.90, é 0.10 / 1.20 = 8.3333%. Esses valores mostram sensibilidade à suposição de empate; eles não indicam que uma rede medida com oito, 25, ou 34 por cento de participação em hash seja necessariamente lucrativa, segura, maliciosa ou controlada por um único ator. A otimização de estratégia, atraso real, variação de recompensa, taxas, dificuldade e custos mudam a questão.

3. A participação relativa aceita não é receita de tempo imediato

Suponha que um intervalo simulado contenha descobertas de blocos 1,000. Uma coalizão com participação de hash modelada 28% obtém 270 blocos aceitos, outros mineradores obtêm 650, e 80 descobertas válidas são abandonadas. A participação da coalizão nos blocos aceitos é:

270 / (270 + 650) = 270 / 920 = 29.3478%

Isso está 1.3478 pontos percentuais acima de sua participação em hash. No entanto, um referencial proporcional honesto sobre as mesmas 1,000 descobertas é 280 blocos de coalizão, então sua contagem aceita antes de qualquer normalização de tempo é 10 menor, ou 10 / 280 = 3.5714% abaixo desse referencial. Um ajuste de dificuldade posterior pode restaurar a frequência de blocos da cadeia pública e alterar a recompensa por tempo de relógio, mas apenas sob suas exatas suposições de janela, timestamp, limite, taxa de hash, taxa e estratégia contínua. Apenas a participação relativa não prova lucro imediato.

4. Uma anomalia de compartilhamento de bloco não é prova de atribuição

Assuma uma participação na coalizão estimada de forma independente de p = 0.30 e, apenas como um modelo nulo aproximado, n = 10,000 blocos aceitos independentes. A contagem esperada é n * p = 3,000, e o desvio padrão binomial é:

sqrt(10,000 * 0.30 * 0.70) = 45.8258 blocks

Uma contagem atribuída de 3,080 dá z = (3,080 - 3,000) / 45.8258 = 1.7457. Isso não é um detector de mineração egoísta. Blocos aceitos não são necessariamente independentes com p fixo; estimativas de hash e rótulos de pool têm erro; seleção de taxas, quedas, sorte, propagação e troca podem alterar as contagens; e blocos privados malsucedidos podem nunca chegar ao observador. A investigação precisa de evidências de cabeçalho competitivo e chegada de pares, além de um modelo causal declarado, não apenas de um z-score de compartilhamento de blocos.

Riscos e falhas de revisão

Erros de modelo e protocolo

  • Estratégia indefinida: SM1, variantes teimosas, políticas ótimas, retenção consciente de taxas e sabotagem de pool tomam ações diferentes. Publique uma tabela completa de estado e ação.
  • Altura substituída pelo trabalho cumulativo: A escolha do ramo segue as regras da rede sobre trabalho válido, não uma comparação universal da contagem de blocos. Reconstrua ambos os ramos e o trabalho exato.
  • Reivindicação de limite universal: Um terço, um quarto ou qualquer outro valor é condicional a um modelo e objetivo. Declare a equação, domínio, estratégia e suposições.
  • Leitura incorreta gamma: É uma alocação modelada de mineração não pertencente à coalizão durante uma corrida, não uma pontuação de latência global observada diretamente. Defina como é estimada ou simulada.
  • Suposição de recompensa constante e igual: Subsídios, taxas heterogêneas, recompensas do tio, maturidade e seleção de transações podem alterar os incentivos. Modele o vetor de recompensa real.
  • Ignorando ajuste de dificuldade: O crescimento perdido da cadeia pública pode afetar a dificuldade posterior e a receita em tempo real. Simule a época exata, os timestamps, os limites e a resposta da taxa de hash.
  • Chamando uma política de ótima: Um MDP limitado ótimo depende de seu estado, ação, recompensa, atraso e escolhas de truncamento. Relate limites e sensibilidade em vez de otimalidade universal.

Erros de evidência e segurança

  • Conflitando retenção de bloco de pool: Esconder uma solução completa de um pool enquanto submete participações difere de estender privadamente um ramo de consenso. Mantenha os participantes e os mecanismos de recompensa separados.
  • Confundindo gasto duplo ou controle da maioria: A manipulação de recompensas pode ocorrer sem um pagamento conflitante, enquanto os objetivos de reorganização e censura precisam de estado e evidências adicionais.
  • Tratando retenção válida como aceitação de bloqueio inválido: Blocos da coalizão publicados ainda enfrentam prova de trabalho comum e validação de transações. A participação de hash não pode autorizar transições de estado inválidas.
  • Inferência de vencedor consecutivo: Poisson a mineração naturalmente produz execuções. Use janelas longas, incerteza, ramos concorrentes, tempo de chegada, modelos e hipóteses alternativas.
  • Certeza da taxa de vencimento: A cobertura do observador , política de retransmissão, topologia, condições de corrida acidentais, interrupções e blocos perdidos ocultos enviesam medições obsoletas. Preserve as limitações do ponto de observação.
  • Certeza do rótulo do pool: As tags da Coinbase , endereços de pagamento, impressões digitais de modelos, contribuidores de hash e controle benéfico não se correspondem perfeitamente. Atribuição de versão e incerteza.
  • Ignorando partições e efeitos de eclipse: Visualizações de rede restritas podem alterar raças, medir gamma e a viabilidade da estratégia. Teste a diversidade entre pares e a conectividade adversária.

Erros de economia e mitigação

  • Lucro chamado de participação relativa: Converta recompensas aceitas em fluxos de caixa reais, subtraia custos de energia, hospedagem, pool, capital, financiamento, impostos, variação e blocos falhos.
  • Assumindo a economia imediatamente após o ajuste: A persistência da estratégia , a saída ou entrada de concorrentes, mudanças no preço do hash, taxas, preço da moeda e atraso de ajuste podem invalidar projeções de estado estacionário.
  • Tratando a participação em grupo como controle permanente: Os contribuidores do Hash podem mudar, mas contratos, firmware, custódia de pagamentos, atrasos na coordenação, geografia e concentração podem limitá-los.
  • Detecção de métrica única: Compartilhamento de bloco , taxa desatualizada, latência ou padrão de taxa sozinho não é identificável. Combine telemetria independente com uma regra de decisão estatística explícita.
  • Mitigação sem análise de equilíbrio: Relé mais rápido, desempate aleatório, regras de frescor, mudanças de recompensa ou penalidades podem mover incentivos e adicionar superfícies de manipulação. Re-modelar adoção e adversários.
  • Contagem de confirmações como uma correção completa: Mais profundidade pode reduzir parte da exposição à reorganização de transações, mas não elimina a distorção de recompensas, o trabalho desperdiçado, a pressão de centralização ou os efeitos de vivacidade.

Equívocos comuns

A mineração egoísta requer a maior parte do poder de hash

Não. O estudo do resultado original examina quando uma coalizão minoritária pode melhorar sua participação relativa de recompensa aceita modelada. O ponto de equilíbrio depende do comportamento em caso de empate e de outras suposições; o poder da maioria não é nem a definição nem um pré-requisito universal.

Retirar um bloco prova mineração egoísta

Não. Os operadores podem atrasar a publicação acidentalmente ou por outras razões estratégicas e técnicas, e um observador externo pode não saber quando um bloco foi encontrado. A mineração egoísta é uma política contingente entre estados, não um atraso isolado.

Mais blocos aceitos do que a participação em hash provam a estratégia

Não. A descoberta de blocos é aleatória, a participação em hash é estimada, os rótulos são imperfeitos e os mineradores mudam. Mesmo uma variação estatisticamente incomum precisa de propagação, ramificação, modelo, recompensa e evidência de causa alternativa.

A mineração egoísta cria blocos inválidos ou trabalho gratuito

Não. Seus blocos publicados devem ser válidos e conter prova de trabalho real. A vantagem modelada vem de alterar quais descobertas válidas são aceitas e da resposta de outros mineradores e das regras de dificuldade.

Uma melhoria no relé ou mais confirmações elimina o problema

Nenhum controle isolado comprova a compatibilidade de incentivos. O relé pode alterar as probabilidades da corrida, enquanto as confirmações abordam algum risco de reversão de transação; nenhum deles por si só resolve o design de recompensas, variantes estratégicas, concentração, regras de ajuste ou incentivos de taxa.

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Fontes

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