BetterHash: melhorando a descentralização da mineração de bitcoin

Desde a introdução do Bitcoin em 2019, mostrou ao mundo que uma moeda descentralizada é possível e se desenvolveu na principal rede de criptografia que é sem dúvida a mais resistente e segura que existe.
No entanto, o Bitcoin está longe de ser perfeito e precisa de muitas melhorias para se descentralizar. Por exemplo, a parte de mineração do ecossistema do Bitcoin é vista por muitos como uma força centralizadora e, portanto, problemática, se não for abordada.
Um indesejável Recurso da mineração de bitcoin Em seu estado atual é que os pools de mineração representam mineiros. Um pool de mineração combina o poder de hash de todos os mineiros que se juntam para garantir uma grande chance de encontrar um bloco e visa fornecer pagamentos consistentes e frequentes aos mineradores.
A alternativa à participação de um pool de mineração é conhecida como “mineração solo” – que é onde você mina usando suas próprias máquinas e não agrupa seu hash com outras pessoas. É improvável que a mineração solo seja lucrativa, pois o poder de hash será uma proporção insignificante de todo o hashrate da rede, daí o motivo pelo qual os pools de mineração existem já em 2010.
Em essência, os pools de mineração desempenham as seguintes funções; Eles sinalizam para os mineiros, executam um nó completo para que os mineradores não precisem, construem o bloco e selecionam quais transações entram nesse bloco. Os pools de mineração também decidem para que forquilha da blockchain para a qual o HashPower da piscina é usado.
Embora as piscinas que fazem todas essas coisas possam facilitar a mineração para usuários menos técnicos, isso também levou a um punhado de pools de mineração que dominam essa parte do ecossistema Bitcoin e a aumentar as preocupações da centralização. Neste artigo, examinaremos um protocolo proposto pela primeira vez em junho de 2018 que visa melhorar a descentralização da mineração de bitcoin; Melhorhash.
O que há de errado com a mineração de bitcoin hoje?
Como já mencionado acima, os pools de mineração de Bitcoin representam e sinalizam para os mineradores participantes e isso pode levar a todos os tipos de problemas. Como há apenas um pequeno número de pools de mineração com um conjunto limitado de opções para os mineiros escolherem, os mineiros podem não ter muitas opções com relação a quais piscina eles acompanham. Como as piscinas existentes têm muito poder sobre o poder de hash de seus mineiros, eles têm a capacidade de explorar o Bitcoin de uma maneira ou de outra.
Por exemplo, como as piscinas constroem os blocos em vez de mineradores, as piscinas de mineração podem; Determinar quais transações entram em um bloco (levantando preocupações com potencial censura), pode ser subornado para reorganizar o blockchain sob certas condições, pode fazer o backlog transações para aumentar a taxa de taxas do Bitcoin, elas podem direcionar o hashpower sem o consentimento do mineiro e os garfos de mineração de bitcoin, bem como suporte de sinal para uma proposta usando o hashPower de seus mineiros.
Outro problema com a mineração de bitcoin no momento é o protocolo de estrato – que é o protocolo de mineração mais amplamente utilizado que conecta pools de mineração, clientes e hardware de mineração. Suponha que você tenha um mineiro ASIC – a placa de controle que executa o software de mineração “fala” no estrato e se conecta a um pool. A piscina delega trabalha no ASIC enquanto o ASIC responde enviando “ações, que servem como prova de que o mineiro contribuiu para o pool.
De acordo com Protocolo de melhoria do BetterHash Bitcoin no Github, estrato é “difícil de implementar e pouco documentado”. Devido ao design do estrato, as piscinas em vez de os próprios mineiros construem e distribuem modelos de blocos e, sem um grupo diversificado de jogadores que construem modelos de blocos, os operadores de piscina podem abusar de seu poder para impedir que as atualizações de protocolo sejam ativadas.
A causa da preocupação em torno do estrato é amplificada ainda mais, pois não há conexão criptograficamente segura entre o servidor e o cliente, o que basicamente significa que um “homem no meio” é possível, o que permite que uma parte maliciosa ganhe controle de uma piscina Hashrate até que os operadores da piscina ou outros mineiros intervam.
As piscinas podem ou não apoiar o protocolo Bitcoin, para que não possam abusar de seu poder de fazer nenhuma das coisas listadas acima. No entanto, há também o risco de exploração de terceiros. Digamos que, se um pool de mineração for invadido, os atacantes poderão aproveitar uma das façanhas mencionadas anteriormente. Observamos as explorações em potencial com mais detalhes abaixo.
Censando transações
Se piscinas suficientes puderem ser convencidas para a lista negra de um tipo ou endereço de transação, não há nada que os mineiros individuais possam fazer sobre isso e eles não têm voz sobre o que o pool de mineração faz em segredo. Por exemplo, se um grande número de pools pudesse uma lista negra de uma troca – paga por outra troca concorrente – isso não impediria que a troca da transação, mas diminuiria significativamente o processamento da transação.
Um bom exemplo – mesmo que não fosse malicioso ou intencional – é um exemplo recente quando o F2Pool estava censurando as transações protegidas de Zcash. O ponto é que o Bitcoin possui diferentes tipos de transações que podem ser identificados por pools e ignoram um tipo específico de transação, que exacerba o backlog para essas transações e aumenta a taxa. Embora não seja explorado atualmente, a censura de transações representa um risco para o Bitcoin daqui para frente.
Subornando piscinas para reorganizar a blockchain
Semelhante à transação de censura, os pools de mineração podem decidir que não desejam que um certo tipo de transação seja registrado no livro do Bitcoin. No entanto, isso seria quase impossível de coordenar, mas, se as piscinas suficientes conspirassem, eles poderiam criar software em antecipação a um suborno e depois agir sobre ele sem consultar os mineiros.
Seguindo o recente troca de hackear, sugeriu -se que as piscinas pudessem reorganizar o blockchain para reverter o hack e conflitos diretamente com a propriedade imutabilidade do Bitcoin.
As piscinas podem inflar taxas por backlogging transações
Além da lista negra de certas transações, os pools podem potencialmente ignorar todas as transações abaixo de uma determinada taxa de taxa, consequentemente aumentando os custos de transação para todos que usam a rede Bitcoin. Algumas pessoas podem argumentar que as piscinas menores pegam a folga, mas ainda vemos blocos vazios sendo extraídos por certas piscinas – onde blocos vazios não contêm transação e são vistos como um desperdício de recursos que poderiam ter confirmado algumas transações de bitcoin.
Além disso, houve várias ocorrências em que os pools incluíram apenas transações que tinham uma taxa acima de cinco Satoshis por byte, embora houvesse espaço para transações com uma taxa mais baixa a ser adicionada ao backlog. Para ter um efeito significativo, os pools precisariam coordenar -se, mas supõem que pools suficientes percebem que essa atividade teria um retorno de DECNET, então eles teriam a capacidade de aumentar as taxas em toda a rede – algo que nenhum outro grupo de atores pode Faz.
Pools estão no controle de um mineiro de hashpower
Em essência, uma piscina de mineração dá um bloco a um mineiro e o instrui a minerar esse bloco. De um modo geral, os mineiros não rastreiam qual cadeia sua piscina é mineração e alguma confiança assume -se que a piscina é honesta e minerando a moeda que você deseja. Além disso, como os pools de mineração correm um nó completo, enquanto os mineradores tendem a não, a maioria dos mineiros não está confirmando que estão na corrente certa e seguindo as regras de consenso.
Por exemplo, uma piscina pode fazer você pensar que está minerando bitcoin, quando, na realidade, você está minerando o Bitcoin Cash. Como resultado da mineração de piscina de uma corrente diferente, os blocos diminuem para o Rede de Bitcoin que diminui o pagamento de um mineiro. Além disso, o mercado é enganado ao pensar que há mais suporte para a rede Bitcoin do que realmente existe, o que pode diminuir o valor do Bitcoin.
Um problema relacionado é que as piscinas podem dizer explicitamente que estão minerando duas cadeias e supõem que dizem que 40% do hashpower é para a cadeia 1 e 60% é para a cadeia 2. As piscinas podem dizer a cada mineiro individual que fazem parte dos 40%, Mas sem os mineradores coordenando e se comunicando, eles nunca saberão com certeza qual cadeia estão minerando. Dessa forma, as piscinas podem explorar o hashPower do mineiro e afetar o valor de mercado de cada cadeia através da apresentação de informações falsas.
Da mesma forma, as piscinas podem usar todo o hashPower de seus mineiros para sinalizar para uma proposta. Como resultado, os pools podem ter muita influência sobre quais propostas o sinal de seus mineiros e, como resultado, pressionam as propostas para que sejam ativadas ou impedir que as propostas sejam implementadas. Como há pouco ou nenhum custo financeiro de sinalização, o risco é baixo para que os pools se envolvam nesse tipo de comportamento.
O que é melhorhash?
Descrevemos o estado atual da mineração de Bitcoin e alguns problemas em potencial. Mas o que é melhor e como isso aborda esses problemas?
BetterHash, proposto pela primeira vez pelo desenvolvedor de bitcoin do ChainCode Labs, Matt Corallo, pretende mitigar os problemas da centralização de mineradores, conforme descrito acima. Em vez de piscinas representando miners, elas se representariam.
Portanto, Betterhash quer colocar o poder de volta nas mãos dos mineiros e reduzir o poder dos pools de mineração. Os mineiros controlavam seu próprio hashpower, enquanto as piscinas simplesmente as coordenavam e distribuís os pagamentos.
BetterHash é o nome de trabalho para novos protocolos de mineração que visam abordar os problemas descritos acima e o nome pode mudar no tempo. Quando o BetterHash está completo, os mineiros suficientes precisam mudar para esse novo protocolo para tornar a mudança lucrativa para todos os mineradores do ecossistema. O BetterHash também exigirá alguns pools que estão dispostos a apoiar os protocolos de mineração antigos e novos à medida que os mineradores mudam.
Como o melhorhash reduz a influência dos pools de mineração?
Em suma, colocando os mineradores encarregados de criar o modelo de bloco – em vez de pools de mineração – e construir um protocolo, em torno desse conceito, a BetterHash contém uma variedade de problemas que são considerados riscos para a rede Bitcoin.
O BetterHash também garantirá que os mineradores executem seu próprio nó completo, selecionem as transações, criem o bloco e o minerem. Como no protocolo estrato, as ações seriam usadas pelos mineradores para provar que estavam minerando para esse pool. Ao ser capaz de selecionar em qual bloco está minerando, os mineiros podem evitar ataques duplos.
Como as piscinas não apenas coordenavam os mineiros e distribuíam pagamentos, não importaria se toda a rede estava minerando usando um pool, como mencionado por Matt Corallo em entrevista à Desenvolvedor de Bitcoin Jimmy Song, “Poderíamos ter apenas um pool para toda a rede, e não seria realmente um grande negócio”.
Existem dois protocolos principais que compõem BetterHash, conhecidos como trabalho e piscina. Do Betterhash Bip de Matt Corallo:
“The work-carrying protocol replaces both getblocktemplate and Stratum when passed directly to mining hardware, while the payout protocol manages all pool< -> client communication. The segregation of these functions provide pool participants with the ability to construct block templates with transactions they (or another pool of their choice) have selected while the pool oversees the distribution of payouts.”
Juntos, os protocolos de trabalho e pool fornecem informações sobre como os pools devem criar uma transação de moeda (que está associada à recompensa de mineração de um bloco), bem como para onde enviar a recompensa de mineração. Além disso, eles fornecem aos usuários as informações necessárias para fazer upload de ações para o pool e os dois protocolos separados permitem que os mineradores criem cabeçalhos de blocos personalizados, mas ainda recebem os benefícios econômicos de um pool de mineração.
O protocolo da piscina inclui a capacidade de enviar “blocos fracos”, o que melhora a propagação de blocos dos pools de mineração. Blocos fracos são discutidos desde 2015 e são as ações que os mineradores freqüentemente se apresentam a um pool. Para cada novo bloco com a mesma dificuldade que um bloco fraco antigo, o pool envia uma versão compactada do bloco fraco e se compara ao novo bloco e permite que o pool faça upload de blocos completos mais rapidamente, beneficiando a eficiência da mineração.
A criação de modelos de bloco exigiu muito conhecimento técnico e o Corallo não está antecipando uma mudança rápida para melhorar, “o pools otimiza o software em nome de seus usuários. Por esse motivo, acho que muitas piscinas (hashers) têm interesse em adotar um protocolo (melhorhash) como esse quando exige um esforço como gerenciar e executar um nó completo. ”
Embora o BetterHash não esteja em uso no momento, o trabalho continua para que, em algum momento, no futuro, os mineiros possam decidir mudar e ajudar a reduzir a centralização no ecossistema de mineração de Bitcoin. Embora as piscinas ainda possam exercer influência sobre seus mineiros, com Betterhash, um pool de mineração precisaria informar seus usuários, após o que o mineiro poderia decidir ingressar em outro pool. Ao impedir o abuso da piscina e os ataques de rede, o BetterHash é considerado objetivamente melhor para a descentralização da mineração de bitcoin.
Apenas fazendo os mineiros executarem seus próprios nós completos e usando um melhor protocolo de pool, o Betterhash é uma adição potencial interessante e promissora ao Bitcoin.

Sou um profissional de desenvolvimento de negócios talentoso e entusiasmado que trabalha no mundo das criptografia a partir das raízes do ambiente de economia de blockchain e criptomoeda.