Block Withholding: der Angriff, den ein Pool in keinem einzelnen Share sieht
Ein Miner sendet echte Shares und verschweigt den einen, der ein Block gewesen wäre. Was das kostet, wer zahlt und wie es entdeckt wird.
Worum es bei dem Angriff geht
Jeder Share, den Sie an einen Pool senden, ist eine echte Lösung, die das Blockziel verfehlt hat. Hin und wieder liegt eine Lösung auch unter dem Blockziel, und dieser Share ist ein ganzer Block. Er sieht genauso aus wie jeder andere Share, bis der Pool ihn prüft.
Bei einem Block-Withholding-Angriff erledigt ein Miner die Arbeit ehrlich, sendet jeden gewöhnlichen Share und wirft heimlich genau den weg, der ein Block gewesen wäre. Der Pool zählt die Shares und bezahlt sie. Der Block, den er hätte bekommen sollen, kommt nie an.
Warum ein einzelner Share ihn nie verrät
Genau das macht den Angriff interessant und nicht nur unverschämt. An keinem einzelnen Share wirkt der Angreifer verdächtig. Die Hardware ist echt, die Hashrate ist echt, die Shares sind gültig und kommen in der richtigen Rate an. Der Pool kann einen einzelnen Share untersuchen und überhaupt nichts erkennen.
Was fehlt, ist eine Abwesenheit, und eine Abwesenheit wird erst mit der Zeit sichtbar. Ein Miner mit einem bestimmten Anteil an der Hashrate des Pools sollte ungefähr diesen Anteil der Blöcke finden. Über eine Stunde sagt das nichts aus, denn das Finden von Blöcken ist ein Zufallsprozess und ruhige Phasen sind normal. Über ein ausreichend langes Zeitfenster sagt es sehr viel aus.
Was es kostet und wer tatsächlich zahlt
Der Pool verliert die Blockbelohnung, die er hätte bekommen sollen. Doch beim Pool landet der Verlust eigentlich nicht, und genau diesen Teil sollten Sie verstehen, wenn Sie in irgendeinem Pool minen.
Bei einem proportionalen Modell läuft die Runde einfach weiter, bis jemand anderes einen Block findet. Alle in der Runde haben Arbeit zu einer Runde beigetragen, die länger dauerte als nötig, also verdient jeder etwas weniger pro Arbeitseinheit. Die Kosten verteilen sich auf die ehrlichen Miner.
Bei einem Pay-per-Share-Modell ist es für den Betreiber schlimmer, denn der Pool hat jeden Share bereits aus eigener Tasche bezahlt und verlässt sich darauf, dass die Blöcke eintreffen. Ein anhaltender Angriff auf einen Pay-per-Share-Pool ist ein direkter Verlust für den Betreiber, und historisch war das der Fall, der die meisten Sorgen bereitete.
Warum jemand so etwas tun sollte
Der Angreifer wirft auch die Blockbelohnung weg, also ist es auf den ersten Blick reine Selbstschädigung. Sinn ergibt es nur, wenn der Angreifer irgendwo gewinnt, wo der Pool es nicht sehen kann.
Das übliche Motiv ist Konkurrenz. Ein Betreiber mit eigenem Pool kann Hashrate mieten oder auf einen Konkurrenten richten, dessen Ergebnisse unterdrücken und seinen eigenen Pool im Vergleich glücklicher aussehen lassen. Der Angreifer bezahlt die Sabotage aus den Shares, die er weiterhin kassiert.
Es gibt eine subtilere Variante, bei der der Angreifer den Block zurückhält statt ihn wegzuwerfen, privat darauf weiterminet und ihn später zu einem für ihn passenden Zeitpunkt einreicht. Das ist schwieriger umzusetzen und lohnt sich nur mit einem großen Anteil an der Hashrate.
Wie er tatsächlich erkannt wird
Die Erkennung ist statistisch, und sie muss es sein, weil kein anderes Signal verfügbar ist. Die Messung ist einfach zu beschreiben: Man vergleicht die Blöcke, die ein bestimmter Teilnehmer gefunden hat, mit den Blöcken, die er laut seiner Share-Anzahl hätte finden sollen, über ein Zeitfenster, das lang genug ist, damit sich das Glück ausgleicht.
Das Zeitfenster ist der schwierige Teil. Ist es kurz, sieht gewöhnliches Pech wie ein Angriff aus, und ehrliche Miner würden ständig beschuldigt. Ist es lang, kann ein echter Angreifer eine Weile agieren, bevor die Zahlen sprechen. Es gibt keinen cleveren Weg um diesen Zielkonflikt; er ist eine Eigenschaft des Zufalls, nicht der Software.
Deshalb legt ein seriöser Detektor die Frage einem Menschen vor, statt selbst zu handeln. Eine automatische Sperre auf Basis einer Statistik wird irgendwann jemanden sperren, der nur Pech hatte, und einen legitimen Miner vom Netz zu nehmen ist ein schlimmeres Ergebnis als der Angriff selbst.
Was es bedeutet, wenn Sie ein ehrlicher Miner sind
Fast nichts, und genau deshalb sagen wir es so deutlich.
Ihre Shares werden in jedem Fall gleich gezählt und bezahlt. Pech ist kein Vergehen und kann keines sein, denn über jedes kurze Zeitfenster haben die meisten Miner Pech. Eine Reihe von Runden, in denen Sie viel beigetragen haben und der Pool nichts gefunden hat, ist normale Varianz, und die Glücksangabe in den Pool-Statistiken gibt es genau dafür, damit Sie sehen, wie normal das ist.
Das Einzige, was Sie wissen sollten: Das ist ein Grund, warum Pools darauf achten, wer Hashrate auf sie richtet, und ein Grund, warum ein Pool, der seine Blöcke und sein Glück ehrlich veröffentlicht, vertrauenswürdiger ist als einer, der das nicht tut. Alles, was Sie zur Überprüfung des Pools brauchen, steht auf der Seite „Blöcke“.