Egoistisches Mining

Wichtige Erkenntnisse

• Selfish Mining ist eine Blockchain-Manipulationsstrategie, bei der Miner einen Fork erstellen, um mehr Belohnungen zu erhalten.
• Beim Selfish Mining versuchen Miner, das Netzwerk zu übertreffen, indem sie strategisch Blöcke einfügen.
• Es wurden keine Fälle von Selfish Mining beobachtet, aber seine potenzielle Bedrohung für die Blockchain ist erheblich.
• Die sich entwickelnde Natur von Kryptowährungen birgt stets neue Risiken durch unehrliche Akteure.
• Miner sind entscheidend für den Betrieb von Bitcoin, da sie die Validierung von Transaktionen und Blöcken sicherstellen.

Was ist Selfish Mining?

Selfish Mining ist eine betrügerische Kryptowährungs-Mining-Strategie, bei der ein Miner oder eine Gruppe einen Hash löst, einen neuen Block öffnet und ihn der öffentlichen Blockchain vorenthält. Diese Aktion erzeugt einen Fork, der dann abgebaut wird, um der öffentlichen Blockchain voraus zu sein.

Wenn die Blockchain der Gruppe der ehrlichen Blockchain voraus ist, kann sie ihren neuesten Block in das Netzwerk einführen. Das Netzwerk ist darauf ausgerichtet, den aktuellsten Block zu erkennen, sodass der Fork der Gruppe die ursprüngliche Blockchain überschreiben würde. Die Miner könnten theoretisch Kryptowährung von anderen Nutzern stehlen, indem sie die Blockchain verändern.

Selfish Mining ist eine theoretische Strategie und wurde in praktischen Szenarien nicht direkt beobachtet. Miner sind im Blockchain-Netzwerk für Validierung und Sicherheit wichtig.

Wie funktioniert Selfish Mining?

„Mining“ ist der Prozess, bei dem Knoten im Netzwerk der Blockchain Transaktionen validieren und bestätigen. Miner erhalten neu geprägte Token als Gegenleistung für ihre Rechenleistung. Bei einem Selfish-Mining-Schema verbirgt ein Kartell neu erstellte Blöcke vor der Hauptkette und offenbart sie zu einem späteren Zeitpunkt.

Selfish Mining wurde erstmals von den Cornell-Forschern Emin Gün Sirer und Ittay Eyal in einem Papier aus dem Jahr 2013 identifiziert. Sie bewiesen, dass es möglich war, mehr Bitcoins zu verdienen, indem man neu generierte Blöcke vor der Haupt-Blockchain verbirgt und so einen Blockchain-Fork erzeugt. Theoretisch könnten die Miner ihn zum richtigen Zeitpunkt in das Netzwerk einführen und die Blockchain verändern.1

Bitcoin und andere Kryptowährungsnetzwerke, die den Proof-of-Work-Konsensmechanismus verwenden, sind auf Miner angewiesen, deren Mining-Software die Lösung eines kryptografischen Problems findet. Wenn der Hash gelöst ist, öffnet sich ein neuer Block in der Blockchain, und der/die Miner, die ihn gelöst haben, erhalten eine Transaktionsgebühr und eine Belohnung.2

Kurzer Fakt

Kryptowährung entwickelt sich ständig weiter. Da sie digital, neu und wertvoll ist, wird es immer neue Bedrohungen durch Parteien mit unehrlichen Absichten geben.

In ihrem Papier von 2013 zeigten Sirer und Eyal, dass Miner ihren gesamten Umsatzanteil steigern können, indem sie neue Blöcke verbergen und sie Systemen in ihrem privaten Netzwerk zur Verfügung stellen.3 Diese Praxis beschleunigt den Entdeckungsprozess und beseitigt Infrastrukturprobleme im Zusammenhang mit Mining, wie Netzwerklatenz und Stromkosten.

Anfangs wäre die geforkte Blockchain kürzer als die öffentliche Blockchain. Die private Kette mined neue Blöcke in ihrem Pool und verbirgt alle neu generierten Blöcke. Der Mining-Prozess wird wiederholt, bis die private Blockchain eine Blockhöhe erreicht, die größer ist als die der öffentlichen Blockchain.

Selfish Miner timen dann strategisch die Einführung ihrer neuen Blöcke in die ehrliche Blockchain so, dass die öffentliche Blockchain der neu eingeführten Kette beitritt. Das öffentliche Netzwerk mined die neue Blockchain, und die Selfish Miner erhalten die Kryptowährungsbelohnungen und Transaktionsgebühren für ihre neu akzeptierten Blöcke.

Sirer und Eyal analysierten die von beiden Ketten verschwendeten Ressourcen. Sie postulierten, dass Selfish Miner einen Wettbewerbsvorteil gegenüber Minern in der öffentlichen Blockchain hatten, da ihre Belohnungen nach Berücksichtigung der verschwendeten Ressourcen vergleichsweise höher waren.4

Einschätzung der Bedrohung durch Selfish Mining

Sirer und Eyal präsentierten überzeugende Beweise für die Veränderung einer Blockchain durch Erstellung eines Forks und Vorsprung vor ehrlichen Minern. Sie stellen auch fest, dass rationale Miner, die die Gewinne der Gruppe beobachten, der Gruppe beitreten werden, da sie von den erhöhten Belohnungen angezogen werden.5 Andere Forscher sind jedoch anderer Meinung hinsichtlich der Anreize, Praktikabilität und Bedrohungen durch Selfish Miner und Gruppen.

Im Jahr 2017 zeigte Craig Wright, dass Selfish Miner nicht mehr Blöcke erzeugen – und somit mehr Belohnungen verdienen – würden, als ihnen ohnehin zustanden, wenn sie ehrliche Miner wären.6

Wichtig

Dr. Craig Wright, ein Informatiker, behauptete zwischen 2016 und 2024, der Schöpfer von Bitcoin, Satoshi Nakamoto, zu sein. Nach mehreren Versuchen, Bitcoin-Entwickler zu verklagen, wurde Dr. Wright von der Crypto Open Patent Alliance vor Gericht gebracht, um ein Urteil zu erwirken, dass er nicht der unbekannte Nakamoto sei. Nachdem festgestellt wurde, dass Wright nicht Nakamoto war, stellten die Schlussplädoyers von Richter James Mellor fest, dass es überwältigend offensichtlich sei, dass Wright nicht Nakamoto sei, womit ein achtjähriger Versuch von Wright endete, als Patentinhaber der Open-Source-Bitcoin-Blockchain anerkannt zu werden.7

Im Jahr 2018 theoretisierte Jake Gober, dass wenn Selfish Mining profitabler wäre als ehrliches Mining, viele Miner es tun würden. Jake zeigte, dass Selfish Mining zwar profitabler ist als ehrliches Mining, aber mehrere Selfish Miner oder Gruppen in einem Netzwerk ein Rennen zwischen den Forks erzeugen und die Rentabilität verringern würden.8

Interessanterweise stellen Zhaojie Wang et al. in ihrer Forschung fest, dass es bis Ende 2021 keine bekannten Fälle eines Selfish-Mining-Angriffs in der realen Welt gab.9

Die Argumente für beide Seiten deuten darauf hin, dass Selfish-Mining-Angriffe zwar stattfinden können, aber rein akademisch sein könnten. Eine andere Möglichkeit ist, dass ein Selfish-Mining-Angriff in der Vergangenheit stattgefunden hat und nicht beobachtet wurde.

Es ist jedoch wahrscheinlicher, dass die Mehrheit der Kryptowährungs-Miner ehrliche Absichten hat und beliebtere Blockchains sicher sind, weil es zu viele Teilnehmer gibt. Je mehr Netzwerkteilnehmer eine Blockchain hat, desto schneller verarbeitet sie Informationen und desto sicherer ist sie. Das Bitcoin-Netzwerk ist einfach zu groß und zu schnell, um es zu übernehmen, selbst für eine koordinierte Gruppe von Angreifern.

Was ist ein Selfish-Mining-Angriff?

Ein Selfish-Mining-Angriff ist eine absichtliche Veränderung einer Blockchain, die die Belohnungen für einen Miner oder eine Gruppe von Minern erhöht.

Ist Bitcoin von Minern abhängig?

Das Bitcoin-Netzwerk verwendet Miner zur Validierung von Block- und Transaktionsinformationen. Ohne Miner würde die Verifizierung und Validierung nicht stattfinden und das Netzwerk würde nicht funktionieren.10

Was ist Solo-Mining von Bitcoin?

Der in der Community akzeptierte Begriff für das Mining auf eigene Faust ist Solo-Mining. Beim Solo-Mining verwendest du einen Application Specific Integrated Circuit (ASIC)-Miner oder eines deiner Geräte, das zum Mining von Kryptowährung geeignet ist, um zu minen. Leider liegt die für das Mining von Bitcoin erforderliche Rechenleistung weit außerhalb der Reichweite eines Solo-Miners – es sei denn, dieser Miner besitzt einen großen Bitcoin-Mining-Betrieb.