比特币开发者Jimmy Song:51%攻击对比特币来说并非大问题,而是被过分夸大了

2019-01-23 10:30:02 来源:比特币中文网 作者:佚名
  本文作者介绍:Jimmy Song:资深的比特币开发者,布道者和企业家,曾编写过比特币相关书籍《比特币编程(Programming Bitcoin)》。

  每当我声称比特币是唯一一种去中心化的加密货币时,我总是会听到以下两个反击的观点:

  我手里的币也是去中心化的。

  由于Bitcoin Core(比特币的核心开发团队)和矿工的存在,比特币并不是去中心化的。

  我将在下次回答关于对其他加密货币是否具有去中心化属性以及Bitcoin Core的观点,而在本篇文中重点回答“挖矿中心化”的观点。在本片中,我回答以下几个问题:1、比特币的挖矿是中心化的么?2、矿工们如何“控制”比特币?3、51%攻击有什么风险?4、山寨币玩家的观点是正确的么?

  去中心化

  去中心化是比特币的一个关键属性。如果你移除去中心化这个属性的话,那么比特币就不是一个让人着迷的项目了。由于有许多中心化货币发行者的存在,通货膨胀无可避免,这也进一步导致了人们货币储蓄的购买力不足。而山寨币玩家对此的回应是,他们认为中心化只不过是一个范畴,甚至有些人直接说比特币就是中心化的。

  首先,去中心化不是一个范畴。存在单点故障(single point of failure,缩写为SPOF,是指系统中一点失效,就会让整个系统无法运作的部件,换句话说,单点故障会导致整体发生故障)的系统不是去中心化的,而去中心化的系统是不存在单点故障的。中心化的东西之所以被称为中心化,是因为它可能会因为存在某个单点故障而导致整个系统出现问题。而事实上不存在像山寨币玩家所说的介于上述两者之间的情况。山寨币都有一个或多个这样的属性,这些属性会产生单点故障:

  该加密货币的创造者仍然参与该项目

  该加密货币有一个强制所有用户升级(硬分叉)的开发团队

  该加密货币有一个指导该加密货币将如何发展的基金会/组织

  有些加密货币如ETH拥有上述三种属性,而XMR也具有第二点属性。从这个意义上来看,你可以说某个项目比其他项目有更多的单点故障。然而事实是只要有一个单点故障,那么这个通证就是中心化的。一个政府完全可以通过这个单点故障,用它想要的任何监管来控制这种货币。例如,他们可以抓捕加密货币的创建者,向开发团队征税,或者将基金会或组织国有化。其实一个权威如何能够接管某种加密货币的方法并不是最重要的,它能够接管的事实才是最值得我们关注的。中心化发行的加密货币有可能更容易被取代。

  这里的问题是,比特币挖矿是否是一个单点故障。政府或其他机构能通过控制挖矿行业的单一实体来控制比特币么?关于这一问题人们已经有了很多推测,这也是本文的主题。“接管比特币”到底需要什么?

  矿工能做什么

  矿工的工作是通过工作量证明来保护比特币网络安全。当单个矿工拥有网络51%的哈希算力时,他就能攻击网络。然而,这与控制比特币的网络是不同的。51%攻击在本质上是有限的,它只会影响被攻击的帐户持有人(例如,交易所)。这与强制网络升级形成了鲜明对比,后者可以重置整个账户余额、抬高货币汇率或改变各种激励措施。后者是对整个网络的实际控制,这是其发展的真正瓶颈,因为后者的网络规则是由单个团体决定的。51%攻击只是使一些参与者更容易受到影响,这是两件完全不同的事情!

  这个区别至关重要,因为山寨币玩家经常将两者混为一谈,其实它们是不一样的。51%攻击是攻击向量,它需要执行很多条件,最后影响有限的人;硬分叉升级有加密货币被完全接管的可能性。你可以把前者看作是军队防御的弱点,而把后者看作是征服者为了任何目的而接管军队。发动51%攻击的攻击者是在公开环境下进行攻击的,而硬分叉升级只是在核心层力推的情况下完成的。

  考虑到这一点,我们将山寨币称为中心化的。它们可以被少数人的一时冲动所接管、征服、改变。控制大量的挖矿哈希算力与此不同,其造成的影响是有限的,并且执行起来也非常昂贵。这个区别就像一个是控制银行账户的负责人(可能因此贪污、携款潜逃等),而另一个是有效电汇可能被迫等待很长时间才被存入。

  如何能达到51%挖矿攻击的条件

  为了理解这一点,让我们来看看51%挖矿攻击是如何执行的。为了执行51%攻击,攻击者首先需要比网络其他部分拥有更多的哈希算力。这意味着攻击者要得到很多的挖矿设备,这要花一大笔钱。由于挖矿设备目前的交货期较长,同时由于这类设备往往是有利可图的,因此收购最新一代的矿机也非常困难。攻击者使用旧设备是一种选择,但这种设备却效率低下。但无论如何,获得和运行必要的挖矿设备都是非常昂贵的。这需要进行令人难以置信的资本投资,并且还需要同那些进行诚实挖矿并从中赚取丰厚利润的矿工们相竞争。

  此外,攻击者除了需要挖矿设备,他们而且还需要大量电力。大多数比特币挖矿都运行在电力供应商的盈利边缘。他们的挖矿设备往往会被转移到能源充足的地方。因此,利用水力发电大坝、太阳能电池板农惩地热发电往往是挖矿设备的动力来源。一般矿机的电价在0.025美元/千瓦时到0.06美元/千瓦时之间。这些地方通常提供了最便宜的电价,但大多数情况下你需要和电力公司签长时间的合同才能获得如此低廉的电力。

  由于不断上涨的价格和能源需求,在过去几年的时间里,获得足够的电力来经营一个矿场变得更加困难。在比特币网络规模还很小的时候,矿工或许还有可能获得足够的电力来运行提供51%攻击的挖矿设备,但随着时间的推移,这种可能性变得越来越校比特币网络消耗的电能持续增长,攻击者也因此需要获得大量的电能才能成功实施攻击。

  虽然可能有一些电力公司一次就能提供网络总能源消耗的51%,但如果你想说服他们一次卖给你那么多电力,那我只能说祝你好运了。在电力行业中,消费者需要签订大量的长期合同:一到两周的短期、高强度的电力供应是不现实的,如果这种合同能签订的话,其成本往往非常昂贵。请记住,工厂、企业和农尝更不用说家庭,它们是需要依赖这些发电厂所提供的电力的。发电厂不能仅仅只是为假想的攻击者供电而不考虑大部分用户的用电情况。

  换句话说,作为一个攻击者,你将需要获得大量的电力,如果你不自己控制这些用电来源的话,那么这些电力是不可能提供给你的。因此,攻击者不仅要控制51%的潜在哈希速率,他可能还需要自己发电。

  利益驱动的攻击

  51%攻击的资金成本是巨大的。你将需要大量高效率的挖矿设备和大量的电力供应,可能这两种东西你都买不到。这意味着你可能需要自己生产挖矿设备,同时也需要自己发电。你可能需要数年的准备时间来生产设备并获得所需电力的长期合同。考虑到经济效益,只有当你能从攻击中获得足够的利润,使风险变得有价值时,投资这么多的资本才有意义。有几种方法可以从51%攻击中获利,包括做空市瞅试图进行双花,但它们都需要通过交易所来获取资金并进一步运行攻击。这在以前要容易得多,但由于围绕大多数交易所的“反洗钱/KYC”法律,这种情况已不复存在。

  此外,如果真能按上述方法成功实施51%攻击的话,其实这也就意味着攻击者通过诚实挖矿也能获得巨大的收入。因为正常挖矿是不需要51%的网络算力的,所以这样做的风险更小,需要的资本投资也更少。

  换句话说,从经济效益方面考虑别的话,由于所涉及的成本和风险,进行51%的攻击真的没有任何意义。当然,用这种方法攻击哈希速率低得多的山寨币反而要经济得多。

  主权攻击

  51%挖矿攻击的真正潜在威胁来国家层面的参与者。假设它是一个单独的主权国家,这样一个实体根本不需要关心成本,它拥有难以置信的能源,并有攻击比特币的动机。但同样,这并没有给攻击者控制比特币网络的能力,它只能攻击比特币网络的一小部分。抛开动机不谈,让我们看看实际的情况会怎样。

  为了实现这样的目标,即使是一个主权国家也需要协调很多方面的工作。政府需要通过自己的工厂或征用所需的设备来获得大量的哈希算力。这不太可能长时间秘密进行,因此社区也有可能会对此做好准备。同样,政府也需要以同样的方式获得大量的电力供应。当然,这也不太可能是一个长时间秘密进行的行动。政府可能还需要进行军事层面的协调,而大多数政府可能不一定直到怎么协调。

  那么政府做这一切到底是为了什么呢?是为了在特定的交易所进行双花攻击么?同样,这种攻击不会摧毁比特币。比特币网络的其他部分还会继续运转,如果攻击持续下去,那么就会有去中心化的方法来抵消即使是最严重的哈希算力攻击。这不是一个单点故障,因为简单地说比特币是不会那么容易就失败的。

  为什么山寨币玩家总是抓住51%攻击不放

  所以问题就变成了为什么这么多的山寨币玩家经常会提到关于比特币的51%攻击呢。

  首先,这是人们认为比特币仅有的脆弱属性之一。记住,山寨币是比特币的竞争对手,就像任何好的竞争对手一样,吹嘘比特币容易被51%攻击会让人们产生恐惧和质疑的情绪,从而让人们觉得山寨币看起来要更好。这其实是一个将人们的注意力从山寨币具有明显中心化的缺点上分散出来的绝佳方式。

  其次,他们通常试图向大家兜售权益证明或存储证明或其他无稽之谈的概念。这是他们展示其系统优势的方式。大多数山寨币玩家之所以支持他们手里的山寨币,是因为他们真的希望自己手里的币是比特币。他们希望手里拿的币能暴涨,从而像Trace Mayer(超级富豪投资者,因投资比特币而暴富)一样富有。我另一篇文章将重点描述这一方面,当然,这是一种可以理解的情绪,它主要由嫉妒驱使。

  结论

  挖矿攻击被人们夸大了,这主要由那些试图为自己印钱的人(或者至少是新货币中的精)发起的。发动51%攻击的代价太大同时又不经济,它产生的收益太少同时又不能产生更多的钱,而且它只会影响到一些公司或个人。