Bitcoins Leben nach 21 Millionen

Seitdem der 17-millionste Bitcoin vor etwas mehr als einer Woche abgebaut wurde, sind wir dem unvermeidlichen Tag, an dem keine Bitcoins mehr geschürft werden können, ein Stück näher gekommen. Der letzte Bitcoin wird zwar erst im Mai 2040 geschürft, 20 der 21 Millionen Bitcoins werden jedoch bereits im Jahr 2030 generiert worden sein. Dies bedeutet, dass die Erschaffung der letzten Millionen Bitcoin mehr als 100 Jahre benötigen wird.

Quelle: The Saif House

Die exponentiell abnehmende Menge an Bitcoins, die in Form von Blockbelohnungen generiert werden, verheißt nichts Gutes für Bitcoin-Miner. Da deren überwiegende Profite aus dem Verkauf von Blockprämien stammen, bedeutet dies, dass durch einen als “halbieren” bezeichneten Prozess die Menge der Blockbelohnungen irgendwann nicht mehr profitabel sein wird. Folglich wird die Einkommensquelle der Miner letztendlich von Transaktionsgebühren abhängen, was verschiedene Auswirkungen auf die Sicherheit und Stabilität der Kryptowährung haben wird.

Hier sind drei mögliche Szenarien die darstellen, was passieren könnten wenn die Blockprämien nicht mehr profitabel genug sind.

Profitables Forking

Wenn die Belohnung der Miner ausschließlich von Transaktionsgebühren abhängt, ist die Varianz der Minerbelohnung aufgrund der Zufälligkeit der Blockankunftszeit sehr hoch. So wird es für einen Miner viel lukrativer sein einen “wohlhabenden” Block zu forken, um die Belohnungen darin “zu stehlen”.

Quelle: Freedom to Tinker

Anders gesagt, stellen Sie sich eine Gruppe rationaler, eigennütziger Miner vor, die mit einer Blockchain aus Blöcken konfrontiert sind. Da es nun keine fixen Blockbelohnungen mehr gibt, enthält jeder dieser Blöcke unterschiedliche Belohnungen, die von Transaktionen unterschiedlicher Größe stammen. Hier können die Miner entweder den größten Block der längsten Kette (AKA, der Block mit den meisten Belohnungen) verlängern, eine Belohnung von 5 willkürlichen Einheiten erhalten und keine Belohnungen für den nächsten Miner hinterlassen, oder sie könnte den Block abzweigen (“forken”), eine Belohnung von 55 Einheiten erhalten und 50 Einheiten für den nächsten Miner zurücklassen.

Die zweite Option ist offensichtlich profitabler für den Miner, laut dem Bitcoin Protokoll hätte der Miner jedoch mit der ersten Option arbeiten sollen.

Ohne eine feste Block-Belohnung ist die Miningaktivität daher nicht mehr analytisch kontrollierbar, ganz zu schweigen von der uneinheitlichen Rate, mit der Transaktionsgebühren anfallen, was die Dinge noch komplizierter macht. Dies macht das Vorhersagen des Mining-Verhaltens in der nahen Zukunft unglaublich komplex.

Unterbieten

Als Folge des profitablen Forking besteht die Gefahr von Unterbietungsattacken, bei denen die Miner “aktiv den Kopf der Kette abzweigen und Transaktionen unbeansprucht lassen, in der Hoffnung, PettyCompliant-Miner dazu zu bringen, auf ihrem Block zu bauen” (QUELLE). Um zu verstehen, was PettyCompliant ist, müssen wir die Idee eines profitablen Forkens erneut aufgreifen. Um PettyCompliant zu verstehen, müssen wir nochmal das Konzept des profitablen Forking ansehen.

Quelle: Freedom to Tinker, bearbeitet.

Immer wenn eine gewinnbringende Fork stattfindet, steht die verbleibende Gruppe von Minern vor einer 1-Block-Fork und dem Dilemma, welchem Block sie als nächstes weiter verifizieren sollten. In diesem Fall wird es für den nächsten Miner profitabler sein, an dem Block zu arbeiten, der die meisten verfügbaren Transaktionsgebühren übrig lässt, als den ältesten Block. Im obigen Beispiel wird es der zweite Block sein – der Block, der von der profitablen Fork konzipiert wurde. Diese Strategie wird als PettyCompliant bezeichnet.

Selfish Mining – “Egoistisches Schürfen”

Laut dem Bitcoin Protokoll funktioniert Bitcoin Mining nur, wenn die Mehrzahl der Miner auf ehrliche Art und Weise arbeiten, d.h. dass sie dem Bitcoin Protokoll genauso folgen wie vorgeschrieben. (Eyal & Sirer). Es gibt jedoch eine Strategie, die von einem Minderheits-Mining Pool verwendet werden könnte, um mehr Einnahmen zu erzielen als der faire Anteil des Pools normalerweise verdienen würde. Diese Strategie wird als “Selfish Mining” bezeichnet und erlaubt es den Minern, mehr als das Verhältnis der gesamten Schürfleistung ihres Mining-Pools zu erreichen.

Wenn Transaktionsgebühren zur Haupteinnahme-Quelle für Miner werden, dann erwarten viele, dass Selfish Mining gang und gäbe wird und zwar aus diesem Grund:

Wenn ein Miner wenige Sekunden später einen neuen Block abbaut, nachdem der letzte Block bereits geschürft wurde, wäre es nicht sinnvoll, ihn sofort zu veröffentlichen, da dies nicht sehr profitabel wäre. So wird der Miner beschließen seine entdeckten Blöcke privat zu halten und dadurch absichtlich die Blockchain verzweigen (“forken”) um eine private Zweigstelle zu bilden.

Während die anderen ehrlichen Miner weiterhin auf der öffentlichen Kette arbeiten, wird der egoistische Miner weiterhin an seiner privaten Abzweigung arbeiten. Immer dann, wenn der egoistische Miner mehr Blöcke entdeckt, entwickelt er einen längeren Vorsprung der öffentlichen Kette gegenüber wegen der Blöcke, die er zuvor privat gehalten hat. Wenn schließlich die Länge des öffentlichen Zweiges mit der des privaten Zweigs des egoistischen Miners übereinstimmt, wird der egoistische Miner der Öffentlichkeit dann Blöcke aus seiner privaten Kette offenbaren.

Diese Zurückhaltung von geschürften Blöcken verletzt die Integrität der Blockchain und macht sie anfällig für “Double Spend” Angriffe. All dies ist auf die unterschiedlichen Transaktionsgebühren zurückzuführen – wenn eine feste Blockprämie vorhanden ist, wäre es nicht sinnvoll, die oben genannten Strategien in einem Mining-Pool anzuwenden.

Einfluss auf Bitcoin’s Sicherheit

Jegliche dieser Strategien könnten zu einem ernsthaften Problem für Bitcoins Infrastruktur werden. Aufgrund der wiederkehrenden Abzweigungen wird es einen signifikanten Anteil von “veralteten oder verwaisten Blöcken” auf der Blockchain geben, was die Blockchain anfälliger für Angriffe macht, ganz zu schweigen von der erhöhten Transaktionsbestätigungszeit.

Schlimmer noch, der vorher bestehende Konsens der Blockchain wird durch übermäßige Blockeinbehaltung oder zunehmend aggressive Unterbietung zusammenbrechen. Daher ist eine grundlegende Neubewertung der Rolle von Blockbelohnungen in Nakamotos Design von Bitcoin als Peer-to-Peer-elektronisches Cash-System entscheidend, um Bitcoins Überleben auf lange Sicht zu sichern.

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