بلاك چين

يكي از مهم‌ترين و جذاب‌ترين ويژگي‌هاي شبكه بيت كوين كه آن را از ساير سامانه‌هاي پرداخت متمايز مي‌كند، غيرمتمركز بودن آن است. اما هر چه بيشتر مي‌گذرد، بر ميزان تمركزگرايي در آن افزوده مي‌شود. اين امر به تازگي موجبات بروز نگراني‌هايي را در بين جامعه بيت كوين فراهم آورده است. اما آيا واقعا بايد نگران اين موضوع باشيم؟ هاسو (Hasu)، مقاله‌نويس سايت كوين دسك و پژوهشگر در زمينه كريپتو و ارزهاي ديجيتال، در اين مطلب به اين پرسش مهم پاسخ مي‌دهد.
در گزارشي كه به تازگي از سوي شركت پژوهشي توكن آناليست (TokenAnalyst) منتشر شد، ادعا شده است كه يك نهاد واحد مي‌تواند حدود ۵۰ درصد از هش‌ريت (نرخ هش و قدرت پردازش) بيت كوين را كنترل كند. مشاهدات اين گزارش از آنجا حاصل شده است كه به‌تازگي پنج استخر استخراج بزرگ دنيا با همكاري يكديگر خدمات ماينينگ ابري جديدي را در قالب يك شركت سرمايه‌گذاري مشترك راه‌اندازي كرده‌اند.
توكن آناليست كه در زمينه ارز ديجيتال تحقيقاتي انجام مي‌دهد، به شدت نگران اين تمركزگرايي است كه به شبكه بيت كوين راه يافته است. در اين گزارش آمده است:
در سال ۲۰۲۰، بيت كوين به يك سامانه بسيار متمركز تبديل شده است كه اعتماد در آن به تعداد كمي از سازمان‌هاي بزرگ محدود مي‌شود. هر گونه تمركزگرايي در قدرت هش شبكه بيت كوين نگران‌كننده است و بايد به آن اهميت داد، زيرا سبب تخريب مدل بدون نياز به اعتماد اين شبكه مي‌شود.
پايه و اساس اين گفته از اين قضيه نشأت مي‌گيرد كه مي‌گويد امنيت شبكه بيت كوين به غيرمتمركز بودن قدرت هش متكي است. چه كسي گفته اين قضيه درست است؟
متمركز شدن غيرقابل اجتناب استآيا متمركز شدن ماينينگ بيت كوين خطرناك است؟ماينينگاين كاملا درست است كه يك ماينر با ۱۰۰ درصد قدرت هش نسبت به ماينري كه ۱۰ درصد قدرت هش را در اختيار دارد، مي‌تواند كنترل بيشتري روي شبكه داشته باشد. اين ماينر مي‌تواند با تشكيل مجدد بلاك چين تراكنشي را لغو كند و حمله دو بار خرج كردن را ترتيب دهد يا اينكه هر تراكنشي را كه دوست دارد در بلاك چين مسدود كند.
اگر ماينري كه بيشترين قدرت هش را در اختيار دارد مي‌تواند سوءاستفاده كند و به كاربران ديگر آسيب برساند، آيا اين بدان معناست كه كاربران بايد تمام تلاششان را بكنند تا از متمركز شدن قدرت هش جلوگيري كنند؟
گرگ مكسول (Greg Maxwell) يكي از توسعه‌دهندگان سابق بيت كوين كُر اين كار را بي‌فايده مي‌داند:
اين كار بي‌فايده است زيرا حمله به شبكه از سوي هر كسي مي‌تواند صورت گيرد و به فردي كه به تنهايي بيشترين قدرت هش را در اختيار دارد، بستگي ندارد. حمله فقط زماني مي‌تواند موفقيت‌آميز باشد كه به عنوان مثال ۱۰۰ نفر از افراد با قدرت هش برابر در شبكه باشند و اكثريت آنها با هم تباني كنند كه نتيجه خاصي را لغو كنند.
اين نشان مي‌دهد كه هرگز نمي‌توان از متمركز شدن شبكه بيت كوين جلوگيري به عمل آورد. ماينرها هميشه مي‌توانند با هم تباني كرده و به عنوان يك نهاد واحد عمل كنند. چطور مي‌توان به سيستمي اعتماد كرد كه به راحتي پس از يك مذاكره و توافق از هم فرومي‌پاشد؟ بزرگترين استخرهاي استخراج دارند همين كار را انجام مي‌دهند. آنها با يكي كردن امكاناتشان سعي دارند قدرت هش بيشتري را به دست آورند. اگر ماينرها مي‌توانند با همكاري يكديگر به پول بيشتري برسند، مسلما اين كار را انجام خواهند داد.
عقل حكم مي‌كند كه افراد كاري را كه به نفعشان است انجام دهند، حتي اگر اين كار مستلزم تباني با ساير ماينرها براي حمله به سيستم باشد.
با توجه به گفته‌هاي مكسول، مي‌توان گفت اين مشكل احتمالا راه‌حلي ندارد. زيرا اگر مكانيسمي وجود داشته باشد كه به شما اجازه دهد از قدرت گرفتن يك نفر جلوگيري كنيد، مسلما به شما اجازه جايگزين كردن كل فرايند استخراج را هم خواهد داد.
بنابراين اگر متمركز شدن قدرت هش در اثبات كار يا متمركز شدن سهام در اثبات سهام غيرقابل اجتناب است، چرا نگران نباشيم؟
متمركز شدن مشكلي براي شبكه بيت كوين ايجاد نمي‌كندآيا متمركز شدن ماينينگ بيت كوين خطرناك است؟طمع ماينرها نمي‌گذارد شبكه بيت كوين به خطر بيفتددر پاسخ به اين سوال كه آيا بايد نگران باشيم يا نه، بايد گفت در طراحي بيت كوين، فرض اصلي بر اين نيست كه قدرت استخراج حتما در بين تعداد زيادي ماينر توزيع شود. در واقع فرض اصلي اين است كه آيا ماينرها افرادي منطقي هستند يا نه. اين دو موضوع كاملا با هم متفاوت هستند. عقل حكم مي‌كند كه هر يك از افراد كاري را كه به نفعشان است انجام دهند، حتي اگر اين كار مستلزم تباني با ساير ماينرها براي حمله به سيستم باشد. يعني حمله به شبكه بيت كوين به نفع هيچ‌كس نيست.
ساتوشي در اوراق سفيد (وايت پيپر) بيت كوين مستقيما به اين مشكل رسيدگي كرده است:
ارائه مشوق ممكن است نودها را ترغيب كند كه صادقانه رفتار كنند. اگر يك مهاجم حريص بتواند بيشترين توان مربوط به واحد پردازش مركزي (CPU) را نسبت به ماينرها (نودهاي) درستكار فراهم آورد، مي‌تواند تصميم بگيرد كه از اين قدرت براي گول زدن ديگران استفاده كند و با برگرداندن پرداختي‌هايش (كه به دو بار خرج كردن معروف است) پولشان را به سرقت ببرد يا اينكه از اين توان براي توليد كوين‌هاي بيشتر استفاده كند. او بايد بداند كه رعايت قوانين برايش سودآورتر است، قوانيني كه واحدهاي بيت كوين بيشتري نسبت به ديگران به او اعطا مي‌كند. در حالي‌كه رعايت نكردن آنها به تضعيف سيستم و بي‌اعتبار شدن ثروت خودش هم مي‌انجامد.
بياييد ببينيم ساتوشي دقيقا از اين توضيحات چه منظوري داشته است. «مشوق» يا انگيزه در در قالب كوين‌هاي جديد و كارمزدهاي تراكنش به ماينرها پرداخت مي‌شود كه اكثريت آنها را به «درستكار بودن» تشويق مي‌كند. ساتوشي دريافته بود كه تنها راه براي جلوگيري از سوءاستفاده «مهاجم حريص» اين است كه رعايت قوانين برايش سودآورتر از حمله به سيستم باشد. اگر تمركززدايي شبكه بيت كوين، خدشه‌دار شود، قيمت بيت كوين به شدت سقوط خواهد كرد و اولين كساني كه ضرر مي‌كنند، همان كساني هستند كه بيت كوين حمله كردند.
اين همان كليد امنيت بيت كوين است كه تا كنون كمتر كسي اين جنبه از طراحي آن را درك كرده است.
پاول استورك (Paul Sztorc) اقتصاددان مي‌گويد:
براي من خيلي راحت‌تر است كه فرض كنم هر كسي با ديگران در تباني كامل است. مخصوصا اگر تمام قدرت هش واقعا متعلق به يك نفر و تحت كنترل او باشد. همان كسي كه او را آقاي حريص مي‌ناميم. آقاي حريص به دنبال منافع خودش است و مي‌خواهد تا جايي كه ممكن است درآمد بيشتري كسب كند. مگر نه اينكه همه ما تسليم خواسته‌هايمان هستيم؟
فكر مي‌كنيد چرا آقاي حريص دو بار خرج كردن را انجام نمي‌دهد، وقتي مي‌تواند در هر زماني كه بخواهد زنجيره را مجددا سازمان‌دهي كند؟ دليلش اين است كه آقاي حريص ترجيح مي‌دهد همه كوين‌هاي جديد مال خودش باشد نه اينكه سيستم را تخريب كند (كه در اين صورت ثروت خودش هم ديگر اعتبار نخواهد داشت).
بايد اعتراف كنم درك مدل امنيتي بيت كوين در ابتدا برايم راحت نبود. اگر بيت كوين در برابر لحظه‌اي كه گروهي از ماينرهاي تباني‌كرده ۵۱ درصد از قدرت هش را به مي‌آورند، آسيب‌پذير باشد، چطور مي‌توانيم بر اين امر نظارت كنيم؟ علاوه بر اين، چرا فورك‌هاي كوچكتر مانند بيت كوين كش و بيت كوين اس وي به شكل مداوم مورد حمله قرار نمي‌گيرند، در حالي‌كه چندين استخر استخراج شخصي در بيت كوين كر قدرت هش بيشتري را نسبت به كل شبكه آنها كنترل مي‌كنند؟
پس از اينكه دانستم متمركز شدن قدرت هش اهميت چنداني ندارد، ديگر اين مسائل ضد و نقيض برايم نگران‌كننده نبودند. امنيت بيت كوين كامل است، نه به خاطر اينكه حمله به آن غيرممكن است، بلكه به اين دليل كه حمله به آن هزينه بسيار زيادي برمي‌دارد.
هزينه واقعي حمله به بيت كوينآيا متمركز شدن ماينينگ بيت كوين خطرناك است؟هزينه يك حمله، مستقيما به ميزان قدرت هشي كه در اختيار مهاجم است بستگي دارد. اين يكي از مهمترين يافته‌هاي مقاله‌اي بود كه در سال ۲۰۱۹ منتشر كردم. در يك مدل ساده شده، برآورد كرديم كه ارزش كل عمليات استخراج در بيت كوين در آن زمان حدود ۶۵۸,۸۰۰ بيت كوين (BTC) معادل ۶ ميليارد دلار بود. در حالي‌كه براي به دست آوردن ۶۰ درصد از قدرت هش حدود ۳۹۵,۰۰۰ بيت كوين (BTC) يا معادل ۳٫۶ ميليارد دلار هزينه برمي‌داشت.
از آنجا كه سود ماينرها صرفا از پاداش بلاك مي‌آيد، پس ارزش ثروت آنها وابسته به ارزش شبكه است. آنچه سبب افزايش قيمت بيت كوين مي‌شود و به ثروت ماينرها اعتبار مي‌بخشد اعتماد كاربران به اين شبكه است. اگر اتفاقي براي بيت كوين بيفتد كه اعتماد كاربران به اين سيستم از دست برود، همه آن بيت كوين‌ها ارزش خودشان را از دست مي‌دهند. چه فايده‌اي دارد كه شما ۶۵۸,۸۰۰ بيت كوين داشته باشيد كه هيچ ارزشي ندارد و آنگاه ۳٫۶ ميليارد دلار هزينه كرده باشيد؟
حالا فرض كنيم يك مهاجم با ۶۰ درصد قدرت هش تصميم به حمله به شبكه بگيرد. اگر اين حمله به دليل از دست رفتن اعتماد كاربران فقط ۱۰ درصد قيمت بيت كوين را كاهش دهد، به راحتي مي‌توان حدس زد كه مهاجم چه زياني را متحمل خواهد شد (با احتساب قيمت بيت كوين در زمان نوشتن آن مقاله، برآورد ما مبلغ ۳۶۰ ميليون دلار از سودي بود كه مهاجم در آينده مي‌توانست به آن دست يابد). اين مبلغ هزينه حمله فرد مهاجم خواهد بود.
با حساب كردن اين مبلغ كه آن را «حاشيه امنيت» هم مي‌نامند، مي‌توانيم بفهميم كه يك مهاجم بايد چه درآمدي را به دست آورد تا حمله‌اش سودآور باشد. به‌علاوه هنوز ۴۰ درصد باقي‌مانده قدرت هش را كه در دست ساير ماينرهاست و توانايي كاربراني كه مي‌توانند با حق انتخاب محدودشان براي تغيير الگوريتم اثبات كار به اين حمله پاسخ دهند را حساب نكرده‌ايم.
همين منطق را در مقاله‌اي با عنوان «قوي‌تر از آن است كه بتوان فريبش داد: مشوق‌هاي استخرهاي استخراج براي دو بار خرج كردن در ارزهاي ديجيتالِ مبتني بر بلاك چين» كه ويل ساوولاينن (Ville Savolainen) و خورخه سوريا (Jorge Soria) منتشر كرده‌اند مي‌بينيم:
متمركز شدن استخرهاي استخراج هرگز ريسك حمله دو بار خرج كردن را بالاتر نمي‌برد. اين نتيجه يك بينش اقتصادي مشهور است كه مي‌گويد شدني بودن چيزي دليل بر مطلوب بودن آن نيست.
نتيجه چيست؟متمركز شدن استخراج غيرقابل اجتناب است، اما خطر چنداني ندارد زيرا حمله به بيت كوين چنان هزينه‌اي را به مهاجم تحميل مي‌كند كه همراه با هزينه‌اي كه بايد براي به دست آوردن بيشترين قدرت هش بپردازد واقعا رقم بزرگي است و نمي‌ارزد.
در نتيجه اين سيستم اطمينان مي‌دهد كه اگر ماينرهاي داراي قدرت كنترل بيشتر از شبكه محافظت كنند، سودي عايدشان خواهد شد كه هرگز با حمله به آن دست نمي‌يابند