失われたコンピューティングパワーは大規模なマイニングファームによって独占されている

マルクスはかつてこう言いました。「100%の利益があれば、資本家はリスクを負うだろう。200%の利益があれば、資本家は法律を無視するだろう。300%の利益があれば、資本家は世界中のすべてを踏みにじるだろう！」サトシ・ナカモトが構想したビットコインは、十分に分散化され、誰もが参加して発言する力を持つ自律システムです。しかし、利害関係によって、コンピューティング能力の集中化の傾向は不可逆的です。 51% 攻撃はビットコインの頭上にぶら下がっているダモクレスの剣であるだけでなく、まだ解決されていない BCH の計算能力紛争と ETC (イーサリアム クラシック、イーサリアムのフォーク コイン) に対する 51% 攻撃は、POW プルーフ オブ ワーク合意メカニズムにとって最後の一撃となりました。

マルクスはかつてこう言いました。「100%の利益があれば、資本家はリスクを負うだろう。200%の利益があれば、資本家は法律を無視するだろう。300%の利益があれば、資本家は世界中のすべてを踏みにじるだろう！」サトシ・ナカモトが構想したビットコインは、十分に分散化され、誰もが参加して発言する力を持つ自律システムです。しかし、利害関係によって、コンピューティング能力の集中化の傾向は不可逆的です。 51% 攻撃はビットコインの頭上にぶら下がっているダモクレスの剣であるだけでなく、まだ解決されていない BCH の計算能力紛争と ETC (イーサリアム クラシック、イーサリアムのフォーク コイン) に対する 51% 攻撃は、POW プルーフ オブ ワーク合意メカニズムにとって最後の一撃となりました。

——尼僧は言った

テキスト |尼僧ミエジュエ

制作 |アルパカ ブロックチェーン プラネット デイリーベーカーチェーン 中国チェーン メディアチェーン 証明書 経済

写真 |キラ

前回の記事では次のことを紹介しました:

ビットコインの会計および報酬システムは、小学校の算数の問題を解くプロセスに似ています。最も早く問題を解いた子どもはアカウントを保持する権利を獲得し、先生から報酬を受け取ります。ビットコインシステムでは、最も計算速度が速いマイニングマシンがアカウントを保持する権利と、相当量のビットコイン報酬を獲得します。

計算能力とは計算能力、より正確にはハッシュ関数を計算するシステムの能力です。ビットコインシステムでは、ブロックを記録する権利に影響を与える要素は計算能力です。

その結果、マイナーたちはビットコインの報酬を競うために絶えず軍拡競争を繰り広げています。一方、採掘設備は常にアップグレードされ、性能と効率が向上しています。一方、コンピューティング能力は、集団的なマイニング操作を形成するために集中されます。

1. 採掘効率を向上させるために、採掘設備はますます効率的になっています。

サトシ・ナカモトが当初思い描いていたシナリオは、誰もがコンピューターを持ち、インターネットを通じてビットコイン システムに参加して、マイニングを通じて対応するビットコイン報酬を受け取るというものでした。

ビットコインのマイニングは、次の 5 つの時代を経てきました。

1. CPUマイニングは、サトシマイニングの時代にはまだ使用できた家庭用コンピュータとして理解できます。

2. GPU（グラフィックカード）マイニング 1万ビットコインを使ってピザを買った男は、最古のGPUマイナーだった。当時、彼は大量のコインをマイニングしていたので、とても裕福だったのだ。

3. FPGAマイニング（短命、まだスケーラブルではない）

4. ASICマイニングは現在主流のマイニングマシンであり、ビットコインのマイニングの機能問題のみを計算できます。

5. 大規模クラスターマイニング（マイニングファーム）

ビットコインシステムの発展により、現在のパソコンの計算能力は低く、マイニング競争に参加できないことが判明しました。そのため、彼らは計算能力を高めるために、より専門的なマイニングマシンの開発を始めました。

パソコンやマイニングマシン 1 台の計算能力がいかに小さいかを見てみましょう...

次の図は、2019 年 2 月 11 日時点のネットワーク マイニング難易度曲線と現在のネットワーク計算能力を示しています。

ネットワーク全体のマイニング難易度曲線と現在のネットワーク計算能力

ビットコイン システムの難易度は 2 週間ごとに動的に調整されます。前回のサイクルの平均ブロック時間が 10 分未満の場合、難易度が上がります。 10 分を超える場合は難易度が下がります。目的は、システムが 10 分ごとに 1 つのブロックを安定して生成し、12.5 ビットコインを報酬として与えるようにすることです。したがって、世界中でマイニングに携わるマイニングマシンの数が増えるほど、ネットワーク全体の計算能力は高まり、10分ごとに1ブロックというルールに従ってシステムが秩序正しく進行するためには、マイニングの難易度もそれに応じて上昇する必要があります。

現時点でのビットコインマイニングの難易度は8.51Tです。

ネットワーク全体の計算能力は41.59EH/sに達しました

つまり、1 秒あたり 41,590,000,000,000,000,000,000 回 (ハッシュ関数)。

IT プロフェッショナルでない私たちにとって、これらの数字や単位が何を意味するのかは分からないと思います。酔いを覚ますために、洗面器一杯の氷水を注いであげましょう。

33GH/s の計算能力を持つ最新かつ最も強力な Whatsminer M10 マイニング マシンでも、1 ビットコインをマイニングするには 700 日 (1.9 年) かかります。

市場シェアが最も高いAnt S9マイニングマシンは、1ビットコインをマイニングするのに1,712日（4.7年）かかります。

2013 年以前に最も普及していたマイニング方法である GPU (グラフィック カード) を使用してマイニングしようとすると、1 ビットコインをマイニングするのに 34,000 年かかります。

サトシ時代に使用されていた CPU マイニング方式は言うまでもなく、1 ビットコインを取得するにはおそらく数千億年かかるでしょう...

2. 散在するゲリラから集団軍事作戦へと移行し、コンピューティングパワーは徐々に集中化され独占化され、マイニングファームが誕生した。

諺にもあるように、「苦労なくして得るものなし」です。ブロック会計権をめぐる競争において、単一のマイニングマシンの優位性はますます低下していることが分かってきました。一人の兵士による戦闘方法は徐々に放棄されつつあり、マイナーが協力して計算力を統合することが大きなトレンドとなっている。マイニングマシン技術の発展により、大規模な計算能力を得るために、複数のコンピューターを組み合わせてより大きな計算装置を形成し、共同でマイニングに参加できることが発見されました。この頃、中央集権型のマイニングプールが徐々に出現しました。

最も初期の鉱山は非常に単純で、鶏小屋のように汚くて乱雑なものでした。採掘は小屋で始まりました...

初期の鉱山

今日の鉱山は長い間に規模拡大と工業化が進み、専門的な除塵システムや温度制御システムを備えています。

現代の鉱山

地雷はなぜ出現するのでしょうか?

ただ、一人で問題を解決するのは非効率すぎるのです。みんなで一緒に解決すれば、もっと早く解決できます。単一のマイニングマシンの計算能力は低すぎます。より多くのマイニングマシンの計算能力を統合することで、計算能力が強化され、より多くのビットコインをマイニングできるようになります。最終的には、誰もが自分の計算能力の貢献に応じてコインを受け取ることになります。

上位 5 つのマイニング ファームがコンピューティング能力の 65% を独占しています。 ！

現在、世界でより大きな計算能力を持つマイニングプールには、BTC Pool、F2Pool、AntPool、Poolin、Slushpool、ViaBTCなどがあります。その中で、上位5つのマイニングプールの計算能力だけで、ネットワーク全体の計算能力の65%を超えています。スラッシュプールを除き、残りのマイニングプールは中国のものです。

過去 3 日間のマイニング プールのハッシュレート分布チャート

ビットコインの発展の歴史において、マイニングプールは欠かせないインフラとなってきました。マイナーは共同でマイニング プールに接続し、マイニング プールの名義でブロック会計権をめぐる競争に参加します。単一のマイニングマシンの計算能力がマイニングプールの巨大な計算能力に対抗することは難しいため、単一のマイニングマシンがビットコインを記録する権利を得ることは確率的にほぼ不可能です。

マイニング プールにアクセスすることが、マイニング マシンの唯一のオプションです。マイニングプールによって得られた報酬は、参加者の計算能力に応じて分配されます。

51%ハッシュレート攻撃：ビットコインに迫るダモクレスの剣

いわゆる 51% 攻撃とは、ネットワーク全体における誰か (またはマイニング ファーム) の計算能力がネットワーク全体の 51% を超えることを意味します。

マイニングが「鉱山」での共同作業の時代に入るにつれ、マイナーが電力消費計算問題を解くことで忠実で信頼できる簿記係であることを証明するアルゴリズムであるPOWコンセンサスアルゴリズムを使用するビットコインやイーサリアムなどのブロックチェーンプロジェクトは、ビットコインが最初に作成されたときの「分散化」という本来の意図から逸脱しています。少数のマイニングファームが総計算能力の 51% 以上を制御でき、これがビットコインに対するダモクレスの剣となっている。

ダモクレスの剣

51% 攻撃が発生した場合、どのような結果になるでしょうか?

ブロックチェーン ネットワーク全体は、次のような複数の攻撃リスクにさらされます。

利己的なマイニング: 新しいブロックを継続的にマイニングし、すべてのマイニング報酬と送金手数料を受け取ります。

すべての転送をキャンセル: どのブロックでも転送を受け入れないことは、ネットワークが完全に破壊されることを意味します。

二重支出: 英語のDouble Spendingから翻訳すると、お金が2回使われ、同じコインが同時に2回送金されることを意味します。通常の状況では、マイナーがブロックに転送情報を含めた後にのみ、トランザクションが最終的に確認されます。 2 つの転送が開始された場合でも、マイナーは「二重支払い」問題の発生を回避するために 1 つのトランザクションのみを確認します。しかし、51% 攻撃の場合、攻撃者はブロックチェーンに新しいブロックを入れる最後の人物であり、いつでも「二重支払い」を開始して、両方の転送をブロックに入れることができます。

ランダムフォーク: 名前が示すように、フォークされたコインはメインチェーン上のサイドブランチであり、双子の兄弟のクローンを作成するようにチェーンをコピーします。 2017年、フォークコインが一時流行しました。ビットコインだけでも98のフォークコインに分岐し、業界では冗談めかして「アルトコイン」と呼ばれていました。わずか1年余りで、少なくとも28のプロジェクトが完全に消滅しました。

ビットコインの価値は一般の合意から生まれますが、ビットコインについてはコミュニティ内で常に論争が起こっています。コミュニティの対立が和解不可能な状況に発展すると、プロジェクトの「ハードフォーク」が発生することがよくあります。 「ハードフォーク」とは、本質的には、コミュニティ内に 2 つの意見派閥が存在し、それぞれがプロジェクトに対して独自の技術的ソリューションを持っている状態を指します。調整できない場合は、2つの異なるブロックチェーンに分岐し、それぞれが独自の技術的ソリューションを実装することになります。最も有名なのは、Bitcoin Cash (BTC) と Ethereum Classic (ETC) です。

マイニングファームが計算能力を独占することで、ビットコインは中央集権的なツールになるのでしょうか?

現在、ビットコインマイニングファームにおける計算能力の独占はどの程度深刻ですか?

上位 5 つのマイニング プールは、ネットワーク全体の計算能力の 65% 以上を占めています。上位 10 のマイニング ファームがコンピューティング能力のほぼ 90% を制御しています。

2014年には、当時有名だったマイニングマシンメーカー「Baked Cat」が所有するGhash.IOマイニングプールのハッシュ値は51%近くに達していました。その後、マイニングプールは自主的な声明を発表し、計算能力がビットコインのハッシュ値全体の39.99%を超えないことを約束し、国民の信頼の危機を解決しました。

現在、市場シェアの70%～80%を占める有名なマイニングマシンメーカーであるBitmainも、同様の信頼の危機に直面しています。 「Bitmain」にはBTC PoolとAntPoolという2つの主要なマイニングプールがあり、「ViaBTC」はBitmainが投資している会社です。 Bitmain と密接に関係する 3 つのマイニング プールは、総計算能力の約 48% を制御しています。そのため、Bitmainの創設者であるJihan Wuは「マイニングの暴君」として知られ、ビットコイン界全体で恐れられています。

ETCは51%攻撃を受け、マイニング業界全体に衝撃を与えた

ETC（Bitcoin Classic）は、イーサリアムで最も有名なフォークコインです。業界におけるイーサリアムの地位に恵まれ、ETC も当然のトップ トークンです。現在の時価総額は4億3000万ドルを超え、18位となっている。

2019年1月5日から7日まで、PeckShieldプラットフォームのデータによると、ETCネットワークは51％攻撃を受け、少なくとも11件の二重支払い攻撃の疑いがあり、88,500 ETCが失われたことが分かりました。その後、取引プラットフォームGate.ioは、ETCネットワークが51%攻撃を受けたことを確認する発表を行った。合計 7 件のロールバック トランザクションが検出され、攻撃者はコンピューティング パワーの優位性を利用して、以前に確認された転送レコードを強制的に無効にしました。 1月8日時点で、少なくとも15件の二重支払いの疑いのある取引が発生し、Coinbaseは攻撃による損失の大部分を被り、合計219,500のETCが攻撃を受け、その額は約110万ドルに相当すると報告した。

被害を受けた取引所はその後数日で攻撃者から返却されたETCを受け取ったが、攻撃はいたずら、あるいは善意の警告に終わり、攻撃者の「玉の無傷の返却」によりETCの価値は完全には崩壊せず、ダモクレスの剣は依然としてPOWコンセンサスアルゴリズムにかかっており、すべてのマイナーと投資家は依然として屠殺される子羊のままである。私たちは、大手鉱山会社が親切で、すべての生き物に利益をもたらすことを願うばかりです...

かつて、51% 攻撃はパラドックスであると考える人もいました。そうですが、それはビットコインの 51% 攻撃パラドックスであり、POW の 51% 攻撃パラドックスではありません。 ！

51% 攻撃は、POW コンセンサス アルゴリズムにおいて常に最も懸念される部分です。経済ゲーム理論の観点から見ると、51%攻撃を仕掛けることは「自分に1,000の損害を与え、敵に800の損害を与える」愚かな行為です。

一方、攻撃を仕掛けるには、ネットワーク全体の計算能力の 51% を制御するのに十分な資金が必要であり、これは巨額の投資となるでしょう。一方、攻撃後は通貨の価格が影響を受け、場合によっては暴落する可能性もあります。攻撃者は、多大な労力をかけて「奪った」トークンを売却できず、すべてのお金を失う可能性があります。したがって、合理的な人は、より大きな利益を得るために 51% 攻撃を仕掛けることはありません。これが 51% 攻撃のパラドックスです。

ただし、次の「POW 51% 攻撃コスト表」からわかるように、これは POW プルーフ・オブ・ワーク アルゴリズムを使用する現在の主流の暗号化デジタル通貨プロジェクトです。

1時間あたり28万ドル以上かかるビットコイン、1時間あたり8万ドルかかるイーサリアム、攻撃を仕掛けるのに1時間あたり数万ドルかかるライトコインとZCashを除き、その他のトークンのコストは数百ドルから数千ドルに過ぎません。

51% 攻撃を開始するには、美しい狙撃戦を完了するのに数時間しかかかりません。これは実際には「非常に高価な」金銭的コストではありません。

数人の若者がちょっとした賭けをしたり、いたずらをしたりして、大騒ぎを起こすこともできるかもしれません...

51% 攻撃を実行するのはなぜそんなに簡単なのでしょうか?

最近のETCへの攻撃を例に挙げると、マイニングには時間と電気代がかかることから、ETCの市場価値は下がり、マイナーは利益が出なくなり、次々と市場から撤退していきました。ネットワークの規模は縮小し続けており、それに応じてネットワークの計算能力も低下しています。攻撃者がコンピューティング能力をリースすることで攻撃を開始するのは非常に簡単です。 ETC への 1 時間の攻撃にかかるコストはわずか 4,910 ドルでした。攻撃は合計4時間続き、被害総額は2万ドル以下だった。彼らは約22万枚のETCを盗み、その価値は約110万ドルに上った。この50倍の入出力比率は...

BCH ハッシュレート戦争は、2 人の男が自らの利益を守るための戦いであり、POW コンセンサス アルゴリズムの評判と信頼を完全に破壊しました。

2017 年 8 月 1 日、Bitmain が率いるマイナーと Bitcoin Core が率いるコア開発者が Bitcoin をハードフォークしました。マイナーによってサポートされる新しいビットコインは BCH (ビットコイン キャッシュ) と名付けられ、元のビットコイン BTC はコア開発者によって引き続き管理されました。このハードフォークではコンピューティング能力をめぐる戦争は起こりませんでした。マイナーは、BCH マイニングをサポートするために、自発的に計算能力を BCH (Bitcoin Cash) チェーンに切り替えました。

コンピューティングパワー戦争: ウー・ジハン vs. クレイグ・ライト

しかし、2018年11月に、BCHは新たなハードフォークを導入しました。ビットメインのウー・ジハン氏と、大規模なマイニングプールCoingeekを管理するクレイグ・ライト氏は、主要メディアで宣戦布告し、自分たちが支持するチェーンを守るためならどんな犠牲を払ってでも計算能力を使うと述べた。当時、BCH はハードフォークしており、Bitmain のマイニング プールは BCH ABC チェーンをサポートし、Coingeek は BCH SV チェーンをサポートしていました。

2 つのチェーンが分岐したとき、Wu Jihan 氏と Craig Wright 氏は、商業補助金の形でマイニング プールの計算能力を不正流用し、マイニング プールの計算能力を対応するサポートされている BCH チェーンに直接切り替えました。彼らはより高い計算能力で相手を圧倒し、BCHチェーンの長さを掌握し、絶対的な優位性を獲得した。最終的にはビットコインに裏打ちされたBCH ABCチェーンが勝利し、BCHブランドを維持し続けました。

コンピューティング能力をめぐる戦争はスリリングだったが、結果は混乱を招いた。

マイニングプールには、マイナーの許可なく自らの目的を達成するために計算能力を不正使用する権利がありますか?

結局のところ、マイニングプールはマイナーに情報統合プラットフォームとマイニングに協力する方法を提供するだけです。マイニングプールが目標を達成するには、マイナーの同意を得る必要があります。計算能力の不正流用が頻繁に発生すれば、ブロックチェーン世界の信頼基盤が崩壊しないはずがありません。

終わり

マイニングファームが登場したとき、POW プルーフオブワークアルゴリズムは静かに崖っぷちに達していました。マイニングファームは集中化されており、ビットコインと POW プルーフオブワークアルゴリズムの本質は分散化を追求することだからです。今日まで進化してきた結果、その起源や中心精神から逸脱してしまいました！

サトシ・ナカモト、悲しくないの？

-終わり-