Wat zijn selfish mining en Bitcoin-prikkels?

Selfish mining is een praktijk waarbij een miner een blok achterhoudt om een voordeel te behalen, wat inefficiënties en verspilling in het Bitcoin-netwerk veroorzaakt. Hoewel het sommige miners ten goede kan komen, kan het leiden tot centralisatie en de decentralisatie van Bitcoin bedreigen. Het is echter niet in ieders belang om dit gedrag te vertonen.

Bitcoin-prikkels

De financiële structuur van Bitcoin steunt op prikkels om eerlijk deelnemen aan het netwerk te stimuleren. In een gedecentraliseerd systeem is het cruciaal om de belangen van alle deelnemers op één lijn te krijgen om de lange-termijnstabiliteit van het netwerk te waarborgen. Financiële prikkels drijven nodes ertoe het netwerk te beveiligen. Als ze eerlijk handelen, komen ze in aanmerking voor beloningen, maar valsspelen kan betekenen dat ze potentiële inkomsten mislopen.

Dit geldt vooral voor mining. Grote bedragen worden geïnvesteerd in elektriciteit en gespecialiseerde hardware, waarbij miners hun rendement willen maximaliseren. De makkelijkste manier is zich aan de regels te houden, want miners die een blok aan de keten toevoegen ontvangen alle fees op de transacties uit dat blok, plus een deel van nieuw geminede munten. Deze beloning heet de block reward en wordt om de 210.000 blocks gehalveerd, ongeveer elke vier jaar. Momenteel is de beloning 6.25 BTC maar na de volgende halving wordt dit 3.125.

De hoge financiële prikkels voor mining hebben geleid tot felle concurrentie, wat de beveiliging en decentralisatie van het netwerk verhoogt. Er bestaan echter zorgen dat deze prikkels gemanipuleerd kunnen worden.

Hoe werkt selfish mining?

Ittay Eyal en Emin Gun Sirer's paper uit 2013 "Majority is not Enough: Bitcoin Mining is Vulnerable" geeft de meest uitgebreide verklaring van selfish mining, dat, in tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, kan leiden tot centralisatie van het netwerk.

Zo werkt selfish mining: stel dat de totale hashrate gelijk verdeeld is over vier miners, Angela, Roman, Emily en Alex, elk met 25% van de hashrate. Terwijl Angela, Roman en Emily zich aan de regels houden, probeert Alex het systeem voor zijn eigen voordeel uit te buiten. Normaal gesproken voegt de miner die een blok vindt dat blok direct aan de keten toe. Angela, Roman en Emily doen dat ook, maar als Alex een blok vindt houdt hij het achter op de keten, in de hoop een ander blok te vinden voordat iemand anders dat doet.

Stel dat er 100.000 blocks zijn gemined en de deelnemers nu proberen block 100.001 voor te stellen. Alex, die al blocks 100.001 en 100.002 op zijn geheime keten heeft, staat nu twee blocks voor. Zolang hij blijft slagen in het vinden van blocks voordat de anderen hem bijhalen, blijft hij blocks aan zijn geheime keten toevoegen.

Wanneer de andere deelnemers hem bijhalen en één block achterstaan, onthult Alex zijn langere keten. Volgens de regel van de langste keten is de juiste keten degene met de meeste opgebouwde Proof-of-Work. De andere deelnemers zullen dus overschakelen naar Alex' keten en eventuele beloningen die ze op de andere keten hadden kunnen verdienen bestaan dan niet meer. Omdat Alex de blocks op de winnende keten heeft gemined, behoudt hij alle beloningen.

Is selfish mining een bedreiging voor Bitcoin?

Selfish mining, waarbij een miner een blok achterhoudt om een voordeel te behalen, veroorzaakt inefficiënties en verspilling in het Bitcoin-netwerk. Deelnemers die deze praktijk toepassen behouden echter een strategisch voordeel ten opzichte van anderen. Na verloop van tijd kan dit ertoe leiden dat miningpools in hashrate groeien doordat andere miners zich aansluiten bij selfish entiteiten om hun opbrengst te maximaliseren. Als één pool de meerderheid van de macht verwerft, kan die een 51%-aanval proberen.

Ondanks deze risico's geloven sommigen dat het Bitcoin-netwerk gedecentraliseerd zal blijven door ideologische overwegingen en prikkels die miners motiveren het ecosysteem goed te laten functioneren. Als het netwerk wordt ondermijnd, zouden miners hun investeringen in apparatuur en elektriciteit niet kunnen terugverdienen of winst kunnen maken.

Conclusie

Hoewel selfish mining sommige miners kan bevoordelen door hun omzet te verhogen, kan het ertoe leiden dat meer deelnemers zich bij selfish miners voegen en de decentralisatie van Bitcoin bedreigen. Het is echter niet in ieders belang dit gedrag te vertonen. Het ondermijnen van de netwerkbeveiliging kan leiden tot een daling van de Bitcoin-prijs, wat de winstgevendheid van alle mining-activiteiten negatief zou beïnvloeden.