С переходом на Еthereum 2.0 реорганизация блокчейна для опережения прибыльных сделок пользователей в DeFi-протоколах окажется затруднительной. Доказательства привел сооснователь второй по капитализации криптовалюты Виталик Бутерин в соавторстве с партнером Paradigm Георгиосом Константопулосом.
During the last few weeks there has been a lot of discussion around the possibility of miners running custom software that accepts bribes to reorg the chain.@gakonst and I explain how this will become harder after the proof of stake merge:https://t.co/ghwikceVBr
— vitalik.eth (@VitalikButerin) July 20, 2021
Новой работой Бутерин отреагировал на дискуссию касательно появления модифицированного клиента Ethereum. Его создатели предположительно могут предусмотреть возможность «взятки» за изменение истории в нескольких последних блоках.
В настоящий момент Ethereum опирается на консенсус Накамото, в котором действует правило самой длинной цепочки. Оно предполагает предпочтение клиентом варианта последовательности блоков с наибольшей общей сложностью.
Бутерин привел иллюстрацию, в которой схематично продемонстрировал реорганизацию двух блоков — цепочка 2b3c общей сложностью в 320 в итоге стала основной, хотя в конкурирующих 2a3a (сложность 300) и 2a3b (310) майнеры успели создать по два дополнительных блока.
Данные: Paradigm.
Основатель Ethereum пояснил, что подобные короткие реорганизации не представляют угрозы и время от времени возникают из-за задержек. Если два майнера находят блок одновременно и передают его в сеть, часть сети первой увидит одну версию блокчейна, а часть сети — другую.
В случае одинаковой сложности для разрешения ситуации третий майнер в произвольном порядке добавляет свой блок в одну из цепочек, которая после этого считается основной. В неблагоприятных условиях могут возникать реорганизации на два-пять блоков, но большие реорганизации почти всегда являются следствием сбоя в сети, багов клиентов или вредоносных атак, пояснил Бутерин.
Короткие реорганизации могут привести к увеличению затрат владельцев нод, ухудшению пользовательского опыта, повышению неопределенности в проведении транзакций и в некоторой степени к уязвимости к атаке 51%. Однако они не являются фатальными, если не происходят с завидной периодичностью, успокоил Бутерин.
Частые реорганизации создают стимул для майнеров добавлять блоки в конкурирующую, а не в общепризнанную или «каноническую» цепочку в рамках реализации стратегии арбитража Maximal Extracted Value (MEV).
На приведенной ниже иллюстрации сразу три майнера вместо продления цепочки 2a предложили альтернативные варианты. Бутерин охарактеризовал подобное поведение «близоруко рациональным». В долгосрочной перспективе оно подрывает доверие пользователей к сети и к самим майнерам, что перевешивает любую потенциальную прибыль на краткосрочном отрезке.
Данные: Paradigm.
В отличие от консенсуса Накамото, Ethereum 2.0 использует правило выбора форков LMD-GHOST. Оно подразумевает разделение участников на две категории: инициаторы блоков (proposer) и аттестаторы (attester). Первые предлагают блок, а группа вторых голосует за то, какое продолжение канонической сети считает правильным. Голоса аттестаторов называются аттестациями, и они придают «вес» блоку.
Каждые 12 секунд в Ethereum 2.0 возникает новый слот, дающий право предложить новый блок. Для каждого слота псевдослучайный алгоритм выбирает ~1/32 часть валидаторов, один из которых становится инициатором, а остальные — аттестаторами. В такой системе у потенциального злоумышленника будут мизерные шансы сосредоточить доминирующую часть валидаторов в одном слоте.
«Сегодня в Beacon Chain присутствует 196 000 валидаторов. Иными словами, для каждого слота выбирается 6125 из них. В результате даже реорганизацию одного блока будет провести очень сложно. Организатор атаки, контролирующий всего несколько валидаторов, не сможет победить честное большинство из тысяч аттестаторов», — объяснил Бутерин.
197,951 with 6,349,634 ETH deposited. (12.5B @ 1983 USD, 5.4% of ETH supply)
Active Validators: 195,508
Queue: 2,443
Daily new validators (7d avg): ~400— The # of ETH2 Validators are: 🦇🔊 (@eth2validators) July 18, 2021
Для проведения прямой реорганизации потребуется, чтобы злоумышленник фактически контролировал не менее половины всех валидаторов, добавил сооснователь Ethereum. Внедрение ПО для реорганизации бесполезно, если только его одновременно не использует очень большое количество других валидаторов.
Длинные реорганизации становятся фактически невозможными также благодаря тому, что все блоки глубже двух эпох считаются «завершенными». Другими словами, технически изменить историю транзакций дальше них не получится.
В гипотетическом сценарии успеха в выпуске злоумышленником двух завершенных конфликтующих блоков (для этого ему потребовалось бы контролировать 67% всех ETH в стейкинге) система потребует провести «общественное вмешательство» для возврата к исходному состоянию.
Бутерин резюмировал, что для борьбы с потенциальными реорганизациями майнеров самым эффективным ответом станет ускорение перехода на Ethereum 2.0.
Он признал, что поспешное слияние существующей сети с новой повлечет за собой дополнительные риски. Обязательство это реализовать при любых обстоятельствах лишит майнеров стимулов придерживаться такой линии.
Согласно сооснователю Ethereum, время до слияния представляет собой наибольший риск. Причина — майнеры все еще отвечают за блокчейн, но их временные горизонты становятся короче. По мере приближения к слиянию сложность, стоимость и риски срочного слияния также снижаются, добавил Бутерин.
«За несколько месяцев до запланированной даты слияния экстренное слияние было бы крайне разрушительным. Если же это произойдет за две недели до установленной даты, потребуется просто выставить соответствующие параметры в клиентах, так как валидаторы к тому моменту их уже скачают», — заключил он.
Отметим, что к 1 июню пользователи отправили более 5 млн ETH на депозитный контракт Ethereum 2.0. По состоянию на 18 июля показатель достиг 6,36 млн ЕTH (5,44% от рыночного предложения второй по капитализации криптовалюты).
В марте Пул Ethermine запустил в бета-версии ПО для реализации стратегии арбитража Maximal Extracted Value для поддержки доходов после EIP-1559, которое активируют после проведения хардфорка London предположительно 4 августа.
