آیا هاوینگ پیش روی بیت کوین منجر به مسائل امنیتی می شود؟

امنیت شبکه بیت کوین عمدتا به پاداش بلاک ها بستگی دارد، نه کارمزد تراکنش ها. آیا پس از هاوینگ و کاهش درآمد ماینرها، صرفا کارمزدها برای پایداری شبکه کافی می‌باشند؟

امنیت شبکه به چه معناست؟

غیرمتمرکزسازی و تغییرناپذیری شبکه بلاک چین در مقاومت آن در مقابل مشکل دوبار خرج کردن نهفته است. در خصوص گواه اثبات کار این موضوع بدان معنا است که بیت کوین به هش ریت مرتبط با حمله ۵۱ درصد مقاوم است.

کنترل کردن بیش از نیمی از هش ریت شبکه و در نتیجه بیش از نیمی از تولید بلاک ها، به فرد یا نهاد مورد نظر امکان می‌دهد زنجیره را به دلخواه خود مجددا سازماندهی کند. چنین حمله ای می‌تواند تراکنش های معتبر را پاک کند. با ایجاد تراکنش های به ظاهر معتبر و سپس معکوس کردن آنها، حمله کننده می‌تواند بدون خرج کردن هیچ کدام از بیت کوین های خود، سود کسب کند.

مجموع هش ریت شبکه با میزان توان محاسباتی اختصاص داده شده به ایمن سازی بلاک چین برابر است و اغلب اوقات به عنوان سنجشی از امنیت شبکه در نظر گرفته می‌شود. هنگامی که این مقدار زیاد باشد معمولا به عنوان یک اندیکاتور صعودی برای بیت کوین تفسیر می‌شود.

اگرچه این تفسیر معمولا درست است اما در خصوص آن، بیش از حد ساده سازی انجام شده است.

هش ریت شبکه که مجموع تمام دستگاه های ماینینگ فعال را شامل می‌شود، نباید به صورت مجزا تحلیل شود. هزینه و کارایی این دستگاه ها می‌تواند بسیار متفاوت باشد که این موضوع به طور مستقیم بر هزینه اجرای حمله ۵۱ درصد تاثیرگذار است.

در روزهای اولیه بیت کوین، می‌توانستیم ماینینگ را بر روی رایانه های خانگی نیز انجام دهیم. امروزه چیپ های مدار مجتمع با کاربردهای خاص (اسیک ها) با راندمان و کارایی بسیار زیاد، تقریبا مسئول تمام هش‌ریت شبکه می‌باشند. تفاوت این دو شرایط بسیار زیاد است. یک CPU پیشرفته در سال ۲۰۱۳ می‌توانست با سرعت ۶۴ مگاهش در ثانیه استخراج انجام دهد، درحالی که اسیک های مدرن با توان ۵۳ تراهش عملیات ماینینگ را انجام می‌دهند، تفاوتی ۸۲۸,۱۲۴ برابری.

افزایش زیاد در هش ریت شبکه معمولا به دو دلیل رخ می‌دهد. این دو دلیل عبارتند از: افزایش قیمت بیت کوین یا پیشرفت فناوری اسیک ها. در هر دو شرایط، هش ریت تا جایی افزایش می‌یابد که به توازن اقتصادی به لحاظ سودآوری دستگاهی با بیشتری کارایی برسد. اضافه شدن هر دستگاه جدید باعث کاهش سهم افراد دیگر می‌شود و در بعضی مواقع، ماینرها دستگاه هایی را که هزینه مصرف برق آنها بیشتر از کسب پاداش بلاک و دریافت کارمزد می‌باشد را خاموش می‌کنند.

هر دو نوع افزایش در سال ۲۰۱۹ مشاهده شده است. قیمت بیت کوین تقریبا ۳ برابر شد و اسیک های سری S17 بیت مین نیز در آوریل ۲۰۱۹ عرضه شدند. بنابراین، در نیمه دوم سال علیرغم کاهش قیمت، هش ریت به افزایش خود ادامه داد.

هزینه حمله ۵۱ درصد

می‌توان با محاسبه اینکه چه تعداد دستگاه پیشرفته برای در دست گرفتن هش ریت نیاز است، هزینه حمله به شبکه را تخمین زد. این رویکرد دارای چندین مورد ساده سازی بیش از حد می‌باشد. در این روش فرض می‌شود که حمله کننده از قبل هیچ بخشی از هش ریت را در اختیار ندارد و هزینه نگهداری و مصرف برق برای راه‌اندازی این دستگاه ها لحاظ نمی‌شود. هم چنین فرض می‌شود که بیت مین (Bitmain) و Canaan بزرگترین سازنده های دستگاه های اسیک، تمایل داشته باشند تا این دستگاه های تخصصی را در این حجم بفروشند. اسیک برتر S17 Pro از شرکت بیت مین توان هشینگ ۵۳ تراهش در ثانیه دارد و قیمت آن نیز ۲۵۰۰ دلار است. هش ریت فعلی شبکه ۹۰ اگزاهش در ثانیه می‌باشد. تقریبا به ۱.۷ میلیون دستگاه نیاز است که هزینه آن ۴.۲ میلیارد دلار می‌شود.

نکته جالب این است که این ارقام آنچنان بیشتر از فوریه ۲۰۱۹ نمی‌باشد. در آن زمان، اسیک S15 بیت مین قوی ترین اسیک موجود بود. این اسیک توان ۲۸ تراهش در ثانیه و قیمت ۱۷۰۰ دلاری داشت. برای دستیابی به هش ریت ۴۴ اگزاهش شبکه تقریبا به ۲.۶ میلیارد دلار نیاز بود. این هزینه فقط ۵۸ درصد افزایش یافته است در حالی که هش ریت شبکه با افزایش ۱۰۴ درصدی نسبت به آن زمان مواجه شده است. در نتیجه، افزایش هش ریت می‌تواند در خصوص ارزیابی امنیت بیت کوین، گمراه کننده باشد.

آیا هاوینگ (نصف شدن پاداش ماینینگ) بر امنیت شبکه تاثیرگذار است؟

با نصف شدن پاداش بلاک بیت کوین، امنیت شبکه بیش از پیش به کارمزدها وابسته خواهد شد. تقریبا در سال ۲۱۴۰ پاداش بلاک ها به طور کل متوقف خواهد شد. این موضوع بدان معناست که شبکه کاملا بر اساس کارمزد تراکنش ها اجرا خواهد شد، مگر آنکه تغییرات اساسی در کد بیت کوین انجام شود که بعید است.

در حال حاضر درآمد روزانه از کارمزدها تقریبا ۳۵۰ هزار دلار یا به عبارتی فقط ۲.۲ درصد درآمد حاصل از پاداش بلاک به مقدار ۱۵.۸ میلیون دلار می‌باشد. با نصف شدن پاداش بلاک، کارمزدها باید ۲۲ برابر افزایش یابند تا کاهش درآمد آینده را پوشش دهد. در غیر این صورت، هش ریت و امنیت شبکه کاهش خواهد یافت.

این موضوع فقط یک پیش بینی نیست. هاوینگ لایت کوین در ماه آگوست سال جاری رخ داد و هش ریت شبکه تا ۳۰ درصد کاهش یافت. در صورت ثابت ماندن قیمت بیت کوین، هزینه حمله ۵۱ درصد پس از هاوینگ تقریبا به ۲.۱ میلیارد دلار کاهش خواهد یافت.

در این بین اگر کارمزدها افزایش یابد، رشد بلندمدت تعداد کاربران شبکه ممکن است کاهش یابد. در دسامبر سال ۲۰۱۷، درآمد روزانه از کارمزدها به ۳ میلیون دلار رسید. هرچند شبکه مجبور بود که ابتدا با ازدحام اختلال کننده مواجه شود که در اوج خود قرار داشت. در این شرایط، کارمزدها از ۵۰ دلار بیشتر شد تا تراکنش ها در یک مدت منطقی پردازش شود.

در اواخر سال ۲۰۱۷، هش ریت بیت کوین به ۱۰ اگزاهش در ثانیه با تقریبا ۷۴۰,۰۰۰ اسیک پیشرفته S9s بیت مین به ارزش ۱.۵ میلیارد دلار بود. اگر قرار بود که پاداش بلاک بیت کوین امروز نصف شود، شبکه نسبت به زمانی که قیمت بیت کوین به ۲۰,۰۰۰ دلار رسیده باشد ایمن تر خواهد بود.

با این حال، پذیرش بیت کوین هم چنان مسیر طولانی در پیش دارد. اگر شبکه کاملا بر کارمزدها متکی بود، هزینه انجام حمله ۵۱ درصد کمتر از ۸۵ میلیون دلار یا به عبارتی ۰.۰۶ درصد ارزش بازار فعلی میشد.