Akademikere spionerer svagheder i Bitcoins grundlag

En ting kan ikke bestrides om den person (eller personer), der er ansvarlige for at skabe Bitcoin: de var dygtige i matematik og eksperter i kodning. Fem år efter, at Bitcoin-softwaren først blev udgivet, har der ikke været behov for større rettelser til kernekoden, som bruger kryptografi til at generere og overføre virtuelle penge.





Alligevel dukker der tegn på mere subtile fejl i Satoshi Nakamoto's vision (som måske eller måske ikke er et pseudonym), med analyser, der tyder på, at reglerne for, hvordan Bitcoin fungerer som valuta, kan være langt fra perfekte. Nogle forskere hævder, at disse regler giver plads til, at snydekoder kan destabilisere Bitcoin. Andre har konkluderet, at der vil være behov for store ændringer i valutaens regler, efterhånden som antallet af bitcoins i omløb stiger.

I den virkelige verden følger folk ikke altid reglerne - de gør, hvad der er bedst for dem, siger Joshua Kroll , en forsker ved Princeton. At forstå dette er nøglen til at forstå, om og hvordan Bitcoin overlever - det fortæller dig, om systemet kan holde i lang tid, [og] hvor robust det er i forhold til stød.

Kroll og andre udforsker mulige problemer ved at bruge spilteori, en måde at matematisk beregne, hvordan individer kan vælge at samarbejde, konkurrere eller snyde givet de muligheder, der er til rådighed for dem og andres strategier.



En konklusion trukket af Kroll og hans Princeton-kolleger Ian Davey og Ed Felten er, at disse regler skal ændres væsentligt, hvis Bitcoin skal holde. Deres modeller forudsiger, at interessen for minedrift for bitcoins, ved at downloade og køre Bitcoin-softwaren, vil falde, efterhånden som antallet i omløb vokser mod grænsen på 21 millioner fastsat af Nakamoto. Dette ville være et problem, fordi computere, der kører minesoftwaren, også vedligeholder hovedbogen over transaktioner, kendt som blockchain, der registrerer og garanterer bitcoin-transaktioner (se Hvad Bitcoin er og hvorfor det betyder noget ).

Minearbejdere tjener nyslåede bitcoins for at tilføje nye sektioner til blockchain. Men det beløb, der tildeles for at tilføje en sektion, halveres periodisk, så det samlede antal bitcoins i omløb aldrig overstiger 21 millioner (belønningen blev senest halveret i 2012 og er sat til at gøre det igen i 2016). Transaktionsgebyrer, der betales til minearbejdere for at hjælpe med at verificere overførsler, formodes at kompensere for dette indkomsttab. Men gebyrerne er i øjeblikket ubetydelige, og Princeton-analysen forudsiger, at under de eksisterende regler vil disse gebyrer ikke blive betydelige nok til at gøre minedrift værd at gøre i fravær af nyslåede bitcoins.

Den eneste løsning, Kroll ser, er at omskrive reglerne for valutaen. Det ville have brug for en form for styringsstruktur, der gik med til at have en slags skat på transaktioner eller ikke at begrænse antallet af oprettede bitcoins, siger han. Vi forventer, at begge mekanismer kommer i spil.

Den slags tilgang er almindelig i etablerede økonomier, som tæmmer ting som insiderhandel med love og regulerende agenturer og har centralbanker til at forme økonomier. Men mange støtter af Bitcoin værdsætter den måde, det i øjeblikket fungerer på uden centraliseret kontrol, og ville sandsynligvis gøre oprør ved ethvert forslag om at ændre reglerne.

Forskere fra Cornell hævder at have fundet et andet problem med bitcoin-minedrift. Ved Finansiel kryptografi konference denne måned præsenterede de arbejde, der tyder på, at såkaldte egoistiske minearbejdere kunne udnytte de nuværende regler til at få mere end en rimelig belønning for deres arbejde.

Bitcoin-minearbejdere kører software, der ræser for at løse et matematisk puslespil og derved føje det næste afsnit til blockchainen, hvorved der opnås den belønning, der følger med. I henhold til den egoistiske minedriftsstrategi ville en minedrift afholde sig fra at annoncere, at den havde fuldført den næste nye blok, og undgå belønningen i et forsøg på at få et forspring i konkurrencen på den efterfølgende blok.

Cornell-analysen viser, at selvom egoistiske minearbejdere klarer sig dårligere i starten, kan strategien betale sig over tid ved at få ærlige minearbejdere til at spilde tid på gåder, der er irrelevante. Strategien afhænger dog af at have en betydelig andel af den samlede computerkraft for alle bitcoin-minearbejdere.

Hvis din minedrift er mere end en tredjedel af det samlede system, virker dette altid, siger du Ittay Ayal , der lavede researchen sammen med en kollega Emin Gun Sirer . Du kan muligvis gøre det med meget mindre, tilføjer Eyal.

Eyal foreslår en ændring af minedriftsprotokollen, der ville sikre, at kun nogen, der kontrollerer mindst en fjerdedel af al minedrift, kan drage fordel af egoistisk minedrift, og siger, at Bitcoin-samfundet også bør gøre en indsats for at begrænse minedriftens magt.

Den egoistiske minedriftsteori har været kontroversiel i Bitcoin-samfundet og den akademiske verden, hvor nogle hævder, at det ikke ville fungere. Men ideen om på en eller anden måde at reducere indflydelsen fra de største minedrift har bred opbakning. Det har længe været kendt, at en minearbejder, der kontrollerer 51 procent af al bitcoin-minekraft, kunne manipulere med blockchain for at gøre ting som at bruge bitcoins to gange.

Den trussel begyndte at føles ægte i januar i år, da G.Hash-minegruppen fra Kina voksede til at kontrollere 41 procent af netværkets magt, før trækker sig tilbage i lyset af ramaskrig. Ikke desto mindre tyder dominansen af ​​en håndfuld store minedrift på, at et angreb på 51 procent fortsat er muligt, uanset om det skyldes en voksende eller to, der samarbejder. G.Hash kontrollerer nu 29 procent af netværkets strøm, hvor de næste tre største kontrollerer yderligere 42 procent imellem sig.

En anden grund til at reducere dominansen af ​​store minevirksomheder er, at deres størrelse synes at tilskynde til brugen af ​​lammelsesangreb, siger Benjamin Johnson , en forsker ved University of California, Berkeley. Han var hovedforfatter på et papir på Financial Cryptography-konferencen, der brugte spilteori til at vise, at det giver mening for mindre minearbejdere at booste deres egen succes ved at forhindre store minearbejdere i at operere i stedet for at investere i mere minekraft, og at incitamentet forsvinder, hvis minedrift ikke domineres af en håndfuld af store spillere.

Et andet papir præsenteret på konferencen rapporterede, at 63 procent af de store minebassiner var blevet angrebet, sammenlignet med kun 17 procent af de små. Dette argumenterer på den måde, før en pulje når tærsklen på 51 procent, skaber det uhensigtsmæssige incitamenter, siger Johnson.

Johnson siger Bitcoin Foundation , en nonprofitorganisation oprettet for at standardisere og promovere Bitcoin, og folkene, der vedligeholder Bitcoin-softwaren, har vist interesse for hans arbejde og andres arbejde, der undersøger valutaens design. De er virkelig investeret i at sikre, at denne protokol fungerer og ikke fejler på grund af en økonomisk motiveret angrebsstrategi.

Gavin Andresen, chefforsker for fonden og leder af gruppen, der vedligeholder Bitcoin-softwaren, siger, at han ville hilse tættere bånd med akademiske forskere som en måde at holde styr på potentielle problemer velkommen. Sikkerhed er en proces; det bliver aldrig gjort, siger Andresen. Der er altid nye trusler.

Andresen taler kl konference i Princeton i denne uge har til formål at fremme et sådant samarbejde. Jeg glæder mig til at knytte dybere forbindelser til det akademiske samfund, siger han.

Det vil dog være nemmere at identificere problemer i Bitcoin-protokollen og mulige rettelser end at implementere dem. Selvom væksten i Bitcoin-virksomheder har udvandet den anti-regeringsfølelse, der motiverede mange af de tidligste adoptanter (se Bitcoin Hits the Big Time), vil store ændringer i de grundlæggende regler for, hvordan valutaen fungerer, sandsynligvis møde hård modstand.

skjule