Как падение биткоина может спровоцировать обвал сети

Пылевые атаки на биткоине недавно напомнили пользователям о себе, когда на криптокошельки начали поступать микротранзакции в $0,045 (0,00000888 BTC). Возможная деанонимизация вызвала бурный переполох владельцев, однако все почему-то забыли о главной угрозе таких атак для всей сети биткоина.

История пылевых атак началась в 2015 году, когда спам из десятков тысяч крошечных микротранзакций забил все блоки. Однако разработчикам было известно об этой опасности гораздо раньше. Так насколько опасна фактическая угроза пылевой атаки для пользователей и глобален ущерб от нее в масштабах всей биткоин-сети?

Пылевая атака как угроза для кошельков

Недавняя рассылка на биткоин-кошельки трейдеров заставила криптосообщество вспомнить о пылевых атаках. Криптокошельки тут же воспользовались этой новостью, чтобы напомнить о своих методах защиты конфиденциальности, настоятельно рекомендуя банить пылевые биткоины с UTXO-метками от неизвестного отправителя, чтобы избежать деанонимизации.

Напомним, что UTXO — неизрасходованный выход транзакции — по сути, является основой работы биткоина, который обеспечивает механизм учета платежей в сети. И каждая новая транзакция хранит информацию обо всех ранее перемещенных UTXO. По мнению блокчейн-специалиста международной компании по кибербезопасности Ильи ОБУШЕНКО, такие метки давно используют специалисты для построения графа связи между кошельками: «Однако нельзя сказать, что это напрямую ведет к потере средств, так как на анонимность влияет огромное количество других факторов: упоминание кошелька на форумах, связь с обменниками, общение в оффлайне». По словам эксперта, пылевые транзакции могут помочь злоумышленнику связать между собой разные биткоин-адреса, но без дополнительных точек входа доступ к ним не обеспечат.

Но вместо того, чтобы задуматься о реальных последствиях для самой сети, все успокоились, узнав, что атака была всего лишь маркетинговым ходом биткоин-миксера, предлагающего пылевые рассылки в качестве рекламы. Почему же никто не вспомнил о том, какой ущерб эти атаки нанесли всей сети биткоина в недавнем прошлом?

Пылевые атаки — стресс-тесты для биткоина

Еще в 2014 году разработчики начали задумываться о недостатках оригинального генезис-блока биткоина и его пропускной способности в 1Mb, когда Майк ХЕРН представил первый в истории хардфорк — Bitcoin XT. В его планах было увеличить размер блока до 8 Мб и пропускную способность до 24 транзакций в секунду. Необходимость такого решения подтвердил разработчик Bitcoin Core Гэвин АНДРЕСЕН, опубликовав план масштабирования сети и клиента BIP101. И хотя набрать поддержку большинства майнеров хардфорку не удалось, в сообществе появились последователи, которые решили путем довольно затратных провокаций показать уязвимость сети и необходимость немедленного апгрейда.

В конце июня 2015 года британская майнинговая компания Coinwallet решила провести стресс-тест, запустив пылевую атаку на 10 серверах с общим объемом микротранзакций в 200 Мб. В результате комиссия увеличилась с $0,4 до $0,6 за 1 Кб, а время ожидания подтверждения транзакций с обычными комиссиями выросло от 1 до 87 блоков. Тест обошелся компании примерно в $26 040 (105 BTC), однако, по словам представителей, это было всего 15% целевого объема, после чего сеть упала окончательно.

И уже через пару недель, в июле 2015 года, сеть снова масштабно атаковали, в результате чего транзакции заполнили все новые блоки. В пользу того, что акция была специально спланирована, говорит тот факт, что на момент старта в чате разработчиков биткоина анонимный пользователь написал фразу RIP Bitcoin. За 14 дней атаки сеть забилась настолько, что подтверждение транзакции стало занимать порядка 14 часов, а средняя комиссия повысилась до $0,45 до $0,7. Во избежание повторения аварийной ситуации разработчики выпустили новое обновление — версию Bitcoin Core 0.11.0 с фильтром микротранзакций в $0,003 (0,00001 BTC).

До сих пор аналитики спорят, была ли это очередная попытка нащупать пределы сети, или за этим стоят злоумышленники, которые попытались уничтожить биткоин-сеть. Но первые пылевые атаки стали примером того, как рост количества транзакций может привести сеть к коллапсу.

Тесты на жадность и кризис сети

Компанию Coinwallet не случайно связывают с приверженцами увеличения блоков. Чтобы в очередной раз доказать неспособность существующей системы выдержать растущий поток сделок и необходимость перехода на BIP101, компания объявила новый стресс-тест на сентябрь 2015 года. По плану, 20 серверов должны были пересылать друг другу 750 000 микротранзакций в размере $0,03 (0,0001 BTC), что увеличило бы очередь для платежей со стандартной комиссией до 30 суток. Но буквально за день до запуска компания отменила тест и в награду «за беспокойство» подарила пользователям несколько сотен ключей от кошельков с общей суммой в 200 BTC, то есть почти $47 500 (при курсе на тот момент 1BTC = $236,5). И тест на жадность себя оправдал: тысячи пользователей бросились импортировать эти ключи. Очевидно, компания решила избавиться от критики в свой адрес, спровоцировав пользователей самих сгенерировать пылевую атаку.

Новый антирекорд UTXO из очереди в 100 000 неподтвержденных транзакций состоялся 6 мая 2017 года. В атаке участвовал всего один кошелек, который отправил сам себе более 176 000 транзакций. Атака обошлась спамеру в 18 BTC, что на тот момент составило около $28 530 (при курсе на тот момент 1BTC = $1 585). И хотя конечная цель неясна, этот пример показал: обвалить сеть можно даже скромными затратами.

Но сбой в биткоин-сети происходил не только под влиянием искусственных пылевых атак: в феврале 2016 года блоки внезапно заполнились до отказа, в результате чего проходили транзакции только с огромными комиссионными, примерно $1,90 (0,0044 BTC) за 1Kb. Это обострило кризис существующей системы и сделало очевидным, что даже небольшие изменения в объемах транзакций и случайные факторы в майнинге начинают оказывать значительное влияние на пропускную способность сети биткоина.

Майнинг на грани: энергии меньше, пыли все больше

Ситуация на рынке сложилась довольно неоднозначная, и здесь сыграли роль сразу несколько факторов в совокупности: крутое пике биткоина привело к панической ситуации, когда шортеры в массе сливают биткоины, а лонгеры удерживают, при этом сложность всей сети увеличилась и сделала работу майнеров нерентабельной. Вследствие этого они все чаще отключают свои мощности и уходят с рынка, хэшрейт падает, а количество неизрасходованных транзакций растет. Такую динамику роста UTXO показывает график, который опубликовал в своем Twitter криптоаналитик FlibFlib за несколько дней до критического падения курса: на нем отражена корреляция между растущим коэффициентом неизрасходованных транзакций и ценой на биткоин.

Какие новые опасности таит этот забытый всеми коэффициент, пока не ясно. Однако майнер Эзра САЛАЗАР поделился с Bitnewstoday.ru мнением, что майнинг уже сейчас находится на грани коллапса, поскольку из-за увеличения потока в сети блоки становятся все сложнее, а затраты на их производство — невыгодными.

По его словам, сеть на данном этапе очень уязвима для пылевой атаки, при этом достаточно всего нескольких биткоинов, чтобы сгенерировать тонны пыли. «На сегодняшний день в блоках комиссия достигает $1,30 за транзакцию стоимостью $0,17 (0,00002730 BTC). Так использовать блокчейн просто непрактично, когда даже средняя комиссия за транзакцию $0,063 (0,00001 BTC) составляет $1,00», — рассказывает наш собеседник.

Когда транзакции проходят через блок - UTXO добавляются в реестр, усложняя структуру существующих блоков, что, в свою очередь, ослабляет всю сеть. По мнению эксперта, из-за потери значительной части мощности сети сейчас наступил новый период падения, когда можно наблюдать время прохождения блока за час при нормальном среднем времени 10 минут.

Если прогнозы экспертов оправдаются, то текущее медвежье состояние рынка может говорить о том, что угроза накопления UTXO в сети скоро станет особенно острой. По словам Эзры САЛАЗАРА, неизвестные группы людей продолжают наводнять сеть транзакциями по $1,85, чтобы замедлить их подтверждения. Можно лишь строить догадки, грозит ли биткоин-сети новая пылевая атака, или блоки опять внезапно переполнятся по естественным причинам, когда очередные майнеры отключат свои мощности, но предпосылки к этому определенно есть. К примеру, если пользователи решат прибегнуть к рекламным услугам миксеров, то даже по приблизительным расчетам, достаточно всего десяти клиентов, которые смогут сделать пылевую рассылку по базе в 75 000 человек, чтобы сеть биткоина снова рухнула. Ведь стоит помнить, что размер нынешнего блока общей сети по прежнему колеблется от 1 до 2 Mb.