Was sind Selfish Mining und Bitcoin-Anreize?

Selfish Mining ist eine Praxis, bei der ein Miner einen Block zurückhält, um sich einen Vorteil zu verschaffen. Das führt zu Ineffizienzen und Verschwendung im Bitcoin-Netzwerk. Während dies einigen Minern zugutekommen kann, könnte es zur Zentralisierung führen und die Dezentralisierung von Bitcoin bedrohen. Allerdings ist es nicht im Interesse aller Beteiligten, sich so zu verhalten.

Bitcoin-Anreize

Die finanzielle Struktur von Bitcoin beruht auf Anreizen, die ehrliche Teilnahme am Netzwerk fördern sollen. In einem dezentralen System ist es entscheidend, die Interessen aller Teilnehmer in Einklang zu bringen, um die langfristige Stabilität des Netzwerks zu gewährleisten. Finanzielle Anreize treiben Knoten dazu, das Netzwerk zu sichern. Wenn sie ehrlich handeln, können sie belohnt werden; Betrug könnte hingegen zum Verlust potenzieller Einnahmen führen.

Dies trifft besonders auf das Mining zu. Große Kapitalbeträge werden in Strom und spezialisierte Hardware investiert, wobei Miner versuchen, ihre Renditen zu maximieren. Der einfachste Weg ist, sich an die Regeln zu halten: Miner, die einen Block an die Kette anhängen, erhalten alle Gebühren der in ihrem Block enthaltenen Transaktionen sowie einen Anteil an neu geschaffenen Coins. Diese Belohnung nennt man Blockbelohnung; sie wird alle 210.000 Blöcke, also etwa alle vier Jahre, halbiert. Derzeit beträgt die Belohnung 6,25 BTC, nach der nächsten Halbierung wird sie auf 3,125 BTC reduziert.

Die hohen finanziellen Anreize beim Mining haben zu intensiver Konkurrenz geführt, wodurch die Sicherheit und Dezentralisierung des Netzwerks gestärkt wurden. Es bestehen jedoch Bedenken, dass diese Anreize manipuliert werden könnten.

Wie funktioniert Selfish Mining?

Das umfassendste Erklärungswerk zu Selfish Mining liefert das Papier von Ittay Eyal und Emin Gün Sirer aus dem Jahr 2013 "Majority is not Enough: Bitcoin Mining is Vulnerable". Dort wird beschrieben, wie Selfish Mining entgegen der weit verbreiteten Annahme zur Zentralisierung des Netzwerks führen kann.

So funktioniert Selfish Mining: Angenommen, die gesamte Hashrate ist gleichmäßig auf vier Miner verteilt: Angela, Roman, Emily und Alex, jeweils mit 25% der Hashrate. Während Angela, Roman und Emily die Regeln befolgen, versucht Alex, das System zu seinem Vorteil auszunutzen. Normalerweise fügt der Miner, der einen Block findet, ihn sofort der Kette hinzu. Angela, Roman und Emily tun dies; findet Alex jedoch einen Block, hält er ihn zurück und hofft, vor den anderen einen weiteren Block zu finden.

Angenommen, es wurden bereits 100.000 Blöcke geschürft und die Teilnehmer versuchen nun, Block 100.001 vorzuschlagen. Alex hat auf seiner geheimen Kette bereits Block 100.001 und 100.002 und ist somit zwei Blöcke in Führung. Solange er weiter Blöcke findet, bevor die anderen aufholen, fügt er seiner geheimen Kette weitere Blöcke hinzu.

Wenn die anderen Teilnehmer aufholen und nur noch einen Block zurückliegen, enthüllt Alex seine längere Kette. Nach der Regel der längsten Kette ist die Kette mit der höchsten akkumulierten Proof-of-Work die gültige Kette. Die anderen Teilnehmer wechseln also zu Alex' Kette, und alle Belohnungen, die sie auf der anderen Kette hätten erhalten können, entfallen. Da Alex die Blöcke auf der aktuellen Kette geschürft hat, behält er alle Belohnungen.

Ist Selfish Mining eine Bedrohung für Bitcoin?

Selfish Mining, also das Zurückhalten von Blöcken zur Erlangung eines Vorteils, verursacht Ineffizienzen und Verschwendung im Bitcoin-Netzwerk. Teilnehmer, die diese Taktik anwenden, erhalten jedoch einen strategischen Vorteil gegenüber anderen. Im Laufe der Zeit kann dies dazu führen, dass Mining-Pools an Hashrate zulegen, weil sich andere Miner mit selfish agierenden Gruppen zusammenschließen, um ihre Einnahmen zu maximieren. Erwirbt ein einzelner Pool die Mehrheitsmacht, könnte dies einen 51%-Angriff ermöglichen.

Trotz dieser Risiken glauben manche, dass das Bitcoin-Netzwerk dezentral bleiben wird, da ideologische Faktoren und ökonomische Anreize Miner motivieren, das Ökosystem funktionsfähig zu halten. Würde das Netzwerk korrupt werden, könnten Miner ihre Investitionen in Geräte und Strom nicht mehr wieder einspielen oder Gewinne erzielen.

Fazit

Obwohl Selfish Mining einigen Minern höhere Einnahmen verschaffen kann, könnte es weitere Teilnehmer dazu verleiten, sich den selfish Miner anzuschließen, und so die Dezentralisierung von Bitcoin gefährden. Dennoch liegt es nicht im Interesse aller, sich so zu verhalten: Eine Unterminierung der Netzwerksicherheit könnte zu einem Preissturz bei Bitcoin führen, was die Rentabilität aller Mining-Aktivitäten negativ beeinflussen würde.