Blockchain/Tahap III · Rangkaian/3.2 Perlombongan/Pelajaran 3
Kadar hash dan keselamatan
Ukuran berat ekonomi
BahanAkses ke mempool.space atau blockstream.infoLembaran kira-kira untuk menjejak data sejarah kesukaranKalkulator yang mampu mengendalikan notasi saintifik
Ingin tahu
- Bagaimanakah nombor yang mewakili quintillion pengiraan per saat diperoleh daripada hanya dua pembolehubah yang boleh diperhatikan?
- Apa sebenarnya yang diperlukan untuk menulis semula sejarah satu hari dalam Bitcoin?
- Apakah yang menjadikan pelaburan perkakasan yang tidak mempunyai sebarang kegunaan di luar satu algoritma konsensus tertentu sebagai daya penstabil bagi rangkaian tersebut?
Teroka
- Kadar hash ialah kapasiti pengiraan agregat semua pelombong yang melakukan bukti kerja (PoW), diukur dalam exahash sesaat (EH/s), dengan satu exahash bersamaan 10^18 hash. Menjelang tahun 2024, angka ini mencecah ratusan EH/s. Tiada apa-apa yang mengira percubaan hash secara langsung; penjelajah blok dan penganalisis menganggarkan kadar hash daripada kesukaran semasa dan kadar ketibaan blok. Oleh sebab penemuan blok ialah proses stokastik yang ditentukan oleh kebarangkalian, angka kadar hash jangka pendek turun naik dengan ketara mengikut varians masa blok.
- Perlindungan terhadap penulisan semula sejarah bersifat ekonomi, bukannya kriptografi. Untuk menulis semula sejarah terkini, penyerang perlu mengekalkan kuasa hashing yang melebihi gabungan seluruh rangkaian yang lain secara serentak. Ini memerlukan perolehan perkakasan khusus dan tenaga pada skala yang terlalu mahal untuk dihimpunkan dan sangat ketara jika dicuba. Satu cara untuk menilai kos serangan, seperti yang dihujahkan oleh ahli ekonomi Eric Budish pada tahun 2018, adalah berdasarkan hasil perlombongan yang sebaliknya boleh diperoleh oleh perkakasan penyerang; menurut pandangan ini, kos keselamatan lebih kurang sama dengan bayaran yang diterima pelombong.
- Mekanisme pelarasan kesukaran memastikan bahawa apabila kadar hash meningkat, nilai hash sasaran berkurangan secara berkadar setiap 2016 blok (kira-kira dua minggu). Ini mengekalkan purata selang blok pada sekitar sepuluh minit. Akibatnya, kebarangkalian setiap pelombong individu untuk menemui blok semakin kecil apabila kuasa rangkaian bertambah, tetapi jumlah kerja yang perlu ditandingi oleh penyerang meningkat. Tenaga yang digunakan oleh pelombong berfungsi sebagai kos pengesahan yang menjadikan perbelanjaan berganda tidak rasional dari segi ekonomi bagi pelaku rasional yang telah menanam modal dalam infrastruktur tersebut.
- Pengkhususan perkakasan memperdalam pertautan ekonomi ini. ASIC bitcoin direka secara eksklusif untuk mengira hash SHA-256 berganda; ia hanya boleh melombong syiling yang menggunakan bukti kerja (PoW) yang sama, dan mempunyai sedikit nilai selain itu. Ini mengikat nasib kewangan pelombong secara langsung kepada kesihatan dan keselamatan rangkaian. Jika rangkaian berjaya diserang, perkakasan itu akan kehilangan sebahagian besar nilainya. Penjajaran insentif ini menghalang serangan daripada pengendali berskala besar yang telah melabur banyak dalam peralatan modal yang dibina khas, yang cepat susut nilai tetapi memerlukan kos kemasukan yang tinggi.
- Blok yang lebih lama menjadi semakin kebal terhadap perubahan seiring berlalunya masa. Untuk melakukan fork pada rantaian di ketinggian terkini, penyerang hanya perlu mengatasi rangkaian yang jujur untuk tempoh yang singkat, dan ini boleh dilakukan dengan modal yang mencukupi. Namun, untuk memundurkan sejarah sejauh ratusan ribu blok, penyerang perlu mengekalkan kadar hash majoriti selama bertahun-tahun, dengan kos tenaga terkumpul yang melebihi sebarang keuntungan berpotensi daripada dana yang dicuri. Oleh itu, kedalaman pengesahan berfungsi sebagai proksi bagi kemuktamadan: setiap blok tambahan menjadikan pembalikan semakin kurang mungkin secara eksponen bagi penyerang yang memiliki kuasa hash minoriti, dan menambah kira-kira sepuluh minit kerja seluruh rangkaian bagi penyerang yang memiliki kuasa hash majoriti.
- Untuk mengesahkan dinamik ini, buka mempool.space atau penjelajah blok yang serupa untuk melihat kesukaran rangkaian semasa dan anggaran kadar hash. Bandingkan angka ini dengan data setahun sebelumnya untuk memerhatikan trend pertumbuhan dan kesan penetapan semula sasaran. Perhatikan bahawa walaupun setiap mesin menyumbang kuasa dalam jumlah diskret, angka rangkaian mewakili anggaran berterusan yang tertakluk kepada hingar statistik, mencerminkan sifat kolektif tetapi berubah-ubah bagi operasi perlombongan teragih merentasi pelbagai bidang kuasa di seluruh dunia.
Fakta utama
- Kadar hash dianggarkan daripada kesukaran dan kadar ketibaan blok, bukan diukur secara langsung.
- Kadar hash Bitcoin mencecah ratusan exahash sesaat menjelang tahun 2024.
- Menulis semula sejarah memerlukan pengekalan kuasa hashing yang melebihi seluruh rangkaian yang lain.
- ASIC Bitcoin hampir tiada kegunaan selain perlombongan SHA-256, sekali gus mengikat nasib pelombong kepada kesihatan rangkaian.
- Setiap pengesahan menjadikan pembalikan semakin kurang mungkin secara eksponen bagi penyerang minoriti; bagi penyerang majoriti, kosnya meningkat seiring kedalaman.
- Kesukaran ditetapkan semula setiap 2016 blok untuk mengekalkan purata selang sekitar 10 minit.
Latihan sembilan, enam, tiga, satu
9KumpulKumpul 9 angka: anggaran kadar hash yang dipaparkan oleh tiga penjelajah blok hari ini, dan kesukaran rangkaian pada enam tarikh yang tersebar sepanjang lima tahun lalu.
6KelompokkanKumpulkan 9 angka itu kepada 6: anggaran hari ini, dan kesukaran bagi setiap tahun dalam lima tahun lalu.
3SaringKurangkan 6 itu kepada 3 kesimpulan tentang betapa pantasnya kos untuk menyerang bitcoin telah meningkat.
1KristalkanTulis 1 ayat tentang sebab perkakasan yang tidak berguna di luar bitcoin mungkin mengukuhkan daya tahannya terhadap serangan, dan bilakah hujah itu gagal.
Semakan fakta
Tarikh, angka dan dakwaan telah disemak berbanding dengan sumber yang diterbitkan yang disenaraikan di bawah.