Blok stale dan penyebaran

Ingin tahu

1. Mengapa sebuah blok yang sah kadang-kadang dibuang?
2. Bagaimanakah kelewatan rangkaian memihak kepada operasi perlombongan berskala besar berbanding yang berskala kecil?
3. Apakah yang berlaku apabila dua pelombong menemui blok pada ketinggian yang betul-betul sama?

Teroka

1. Apabila pelombong menemui blok yang sah, ia menyalurkannya kepada peer, biasanya sebagai blok kompak. Had lebar jalur dan kelewatan pengesahan bermakna siaran ini mengambil masa untuk sampai ke setiap nod dalam rangkaian. Sepanjang tempoh ini, pelombong lain yang belum menerima hujung baharu itu terus melombong di atas keadaan rantaian sebelumnya, tanpa menyedari bahawa cabang saingan telah pun ditemui.
2. Jika salah seorang pelombong yang ketinggalan ini menemui blok sahnya sendiri pada ketinggian yang sama sebelum menerima siaran awal, fork sementara akan berlaku. Kedua-dua blok mempunyai bukti kerja yang betul dan secara teknikalnya sah. Namun, hanya satu yang boleh memasuki rantaian kanonik yang aktif. Blok seterusnya yang ditemui oleh mana-mana pelombong akan disambungkan kepada salah satu daripadanya, lalu memanjangkan cabang itu; blok yang satu lagi menjadi stale.
3. Latensi penyebaran secara langsung meningkatkan kebarangkalian pertembungan ini. Penyebaran yang lebih perlahan menaikkan kadar blok stale, sekali gus membazirkan kuasa pengiraan yang sepatutnya digunakan untuk keselamatan lejar pada persaingan dalaman. Dinamik ini memihak kepada pelombong besar yang bersambung dengan baik, yang mampu menyebarkan blok mereka lebih pantas berbanding pengendali kecil yang terpencil, lalu mewujudkan kelebihan struktur yang terikat pada infrastruktur, bukan sekadar kuasa hash.
4. Untuk mengurangkan kerugian akibat blok menjadi stale, sesetengah pelombong mengamalkan 'perlombongan tanpa pengesahan' (validationless mining). Mereka hanya memeriksa bukti kerja pada pengepala blok yang diterima dan terus mula membina di atasnya sambil memuat turun data transaksi penuh untuk disahkan kemudian. Jalan pintas ini boleh memakan diri: pada Julai 2015, tidak lama selepas soft fork diaktifkan, pelombong yang berbuat demikian membina lima blok lagi di atas sebuah blok yang tidak sah, menghasilkan fork enam blok yang terpaksa ditinggalkan.
5. Blok kompak (BIP152) dan rangkaian geganti khusus seperti FIBRE telah mengurangkan masa penyebaran dengan ketara dengan menghantar pengecam transaksi yang pendek dan hanya transaksi yang tidak dimiliki oleh peer. Pengoptimuman ini menurunkan kadar blok stale di seluruh rangkaian, menjadikannya lebih sukar bagi kolam besar untuk mengeksploitasi kelebihan latensi. Namun begitu, ketegangan antara saiz blok, masa pengesahan dan kelajuan penyebaran kekal sebagai kekangan utama dalam reka bentuk konsensus.
6. Selfish mining (perlombongan mementingkan diri), yang diterangkan oleh Eyal dan Sirer pada tahun 2013, menunjukkan bahawa pelombong yang memiliki kuasa hash yang besar boleh memperoleh kelebihan dengan menahan blok secara strategik dan bukannya menyiarkannya serta-merta. Walaupun reorganisasi satu blok masih berlaku sekali-sekala disebabkan latensi semula jadi, reorg yang lebih dalam jarang berlaku kerana kos ekonomi tingkah laku bermusuhan yang berterusan melebihi potensi keuntungan bagi kebanyakan peserta.

Fakta utama

Latihan sembilan, enam, tiga, satu

Semakan fakta

Tarikh, angka dan dakwaan telah disemak berbanding dengan sumber yang diterbitkan yang disenaraikan di bawah.

• BIP152: Compact Block Relay
• Eyal, I. & Sirer, E.G., 'Majority is not Enough: Bitcoin Mining is Vulnerable' (2013)
• Decker, S. & Wattenhofer, R., 'Information Propagation in the Bitcoin Network' (2013)