اختبار إجهاد مونرو ومخاطر أمان إثبات العمل

المؤلف: تاناي فيد المصدر: كوين ميتريكس الترجمة: شان أوبا، جولدن فاينانس النقاط الرئيسية: أعلنت كيوبيك لفترة وجيزة سيطرتها على أكثر من نصف معدل تجزئة مونرو، مما تسبب في إعادة تنظيم طفيفة لسجل سلسلة الكتل، والذي يمتد على ست كتل. تستخدم مونرو خوارزمية RandomX، التي ترفع مستوى تعدين وحدة المعالجة المركزية، ولكن معدل التجزئة الإجمالي منخفض نسبيًا، مما يجعلها أكثر عرضة لخطر تركيز قوة التجزئة. استغلت كيوبيك هذه الميزة لكسب نفوذ غير متناسب من خلال آلية الحوافز الخاصة بها. يوضح هذا الحادث أن شبكات إثبات العمل (PoW) الصغيرة، ذات ميزانيات الأمان المحدودة وتركيز معدل التجزئة العالي، أكثر عرضة لاضطرابات الإجماع. في وقت سابق من هذا الشهر، تعرضت مونرو لحادث أمن سيبراني كبير. أعلنت سلسلة كتل من الطبقة الأولى تُدعى كيوبيك السيطرة على أكثر من نصف معدل تجزئة مونرو، مما يسمح لها بإعادة كتابة جزء من سجل معاملاتها مؤقتًا. أبرز هذا الحادث ضعف سلاسل كتل إثبات العمل (PoW) الصغيرة أمام استقرار الإجماع، مما أثار مخاوف بشأن تركيز معدل التجزئة والأمان على المدى الطويل. في حين وُصفت الحادثة بأنها "اختبار إجهاد" وليست "هجوم إنفاق مزدوج" حقيقي، إلا أنها سلّطت الضوء على أهمية معدل التجزئة الموزع وحوافز التعدين المستدامة لأمن شبكات إثبات العمل. ستستخدم هذه المقالة حادثة مونيرو كدراسة حالة لاستكشاف المخاطر المرتبطة بأمن إثبات العمل. سنشرح ماهية هجوم 51% وإعادة تنظيم السلسلة، ونستعرض أمثلة سابقة على شبكات مثل إيثريوم كلاسيك، وننظر في آثارها على نقاط الضعف المحتملة في شبكات إثبات العمل الصغيرة. في 12 أغسطس، أعلنت شركة كيوبيك أنها استحوذت لفترة وجيزة على غالبية معدل تجزئة مونيرو. في شبكات إثبات العمل، غالبًا ما يُشار إلى هذا الوضع باسم "هجوم 51%"، حيث يتحكم طرف واحد أو مجموعة منسقة بأكثر من نصف (أكثر من 50%) طاقة التعدين في الشبكة. يمكن أن يؤدي هذا التحكم في الأغلبية إلى التلاعب بتوافق آراء الشبكة، مما يسمح بإعادة تنظيم الكتل ("إعادة التنظيم")، والرقابة على المعاملات، وحتى محاولات شن هجمات الإنفاق المزدوج، مما يُقوّض الثقة في الشبكة بشدة. مثل بيتكوين، تعتمد مونيرو على عمال المناجم لتأمين الشبكة عبر إجماع إثبات العمل (PoW). يبذل عمال المناجم طاقة حوسبة لاقتراح كتل جديدة والتحقق من صحتها. ومع ذلك، بخلاف بيتكوين، الذي يستخدم أجهزة ASIC متخصصة لخوارزمية SHA-256، تستخدم مونيرو خوارزمية RandomX، المصممة للتعدين باستخدام وحدات المعالجة المركزية متعددة الأغراض. في حين أن هذا يُخفف من صعوبة التعدين، إلا أنه يؤدي أيضًا إلى انخفاض معدل التجزئة الإجمالي لمونيرو بشكل ملحوظ مقارنةً ببيتكوين (5.5 جيجا هاش/ثانية مقابل 930 إكسهانس/ثانية)، مما يجعل الشبكة أكثر عرضة لخطر تركيز معدل التجزئة. منذ مايو، ازداد تأثير Qubic على مونيرو بشكل ملحوظ. من خلال نموذج "إثبات العمل الموحد" (UPoW)، تجذب Qubic عمال المناجم لتخصيص موارد وحدات المعالجة المركزية الخاصة بهم لتعدين مونيرو. بدلاً من مكافأة عمال المناجم مباشرةً برمز XMR الأصلي لمونيرو، تبيع Qubic الرموز المعدّنة في السوق وتستخدم العائدات لإعادة شراء وحرق رموزها الخاصة. جذبت هذه المكافآت الأعلى قدرًا كبيرًا من قوة التجزئة إلى Qubic، مما زاد من ربحية التعدين لديها، مع زيادة المخاوف بشأن مركزية الشبكة. أدى ذلك في النهاية إلى إعادة تنظيم طفيفة لسجل Monero المكون من ست كتل، مما سمح لـ Qubic لفترة وجيزة بإنتاج كتل أسرع من بقية الشبكة. على الرغم من إعادة كتابة جزء صغير من التاريخ لفترة وجيزة، لم يجد الباحثون الذين حلّلوا الحادثة أي علامات على هجوم حقيقي بنسبة 51%، بل بالأحرى دليل على كيف يمكن لمركزية الحوافز أن تحرف مكافآت التعدين على المدى القصير. هذه الحادثة ليست فريدة من نوعها بالنسبة لـ Monero؛ فقد وقعت حوادث مماثلة على شبكات أخرى، بما في ذلك Bitcoin Gold (2019) وEthereum Classic (2019 و2020) وBitcoin SV (2021). وقع حادث أكثر خطورة في أغسطس 2020، عندما شهدت Ethereum Classic إعادة تنظيم عميقة لسلسلة إثر انقطاع أحد تجمعات التعدين الرئيسية. قام المهاجم بتعدين سلسلة أطول بشكل خاص وبثها إلى الشبكة، مستبدلًا أكثر من 4000 كتلة ومعيدًا تنظيم آلاف المعاملات التاريخية. يمكن ملاحظة هذه الظاهرة بوضوح في بيانات كتل إيثريوم كلاسيك، والتي تتراوح بين 10,904,147 و10,907,761 كتلة تقريبًا. يوضح الرسم البياني أعلاه حجم الإجماع (بالبايت) وعدد المعاملات لكل كتلة. خلال الهجوم، يمكن ملاحظة فترات طويلة من النقاط الحمراء حيث انخفض حجم الإجماع إلى الصفر، مما يشير إلى أن هذه الكتل أصبحت يتيمة خلال المنافسة على التحكم في سلسلة الكتل. تشير النقاط الزرقاء إلى السلسلة الرئيسية التي نجت في النهاية، بينما أعادت سلسلة المهاجم تنظيم آلاف الكتل السابقة. توضح هذه الحالات أن أمان شبكات إثبات العمل (PoW) يعتمد على توزيع قوة التجزئة واستدامة حوافز عمال المناجم. تتمتع شبكات إثبات العمل الصغيرة والمتوسطة الحجم، مثل مونيرو، بقوة تجزئة أقل بكثير من بيتكوين، مما يعكس الاختلافات في أجهزة التعدين والحجم الإجمالي. نظرًا لمحدودية قوة التجزئة الإجمالية المطلوبة لتأمين السلسلة، فإن تجمع تعدين واحد أو جهة فاعلة منسقة تتطلب موارد أقل، مما يسهل تحقيق سيطرة الأغلبية ويجعل هذه الشبكات أكثر عرضة لانقطاعات الإجماع. كما توضح حادثة Qubic، تميل قوة الحوسبة إلى التركيز بسبب الحوافز القوية. يجب أن يحصل عمال المناجم على تعويضات مستدامة لضمان استمرار أمن الشبكة. انخفضت مكافآت كتلة مونرو بشكل مطرد في ظل آلية الإصدار الانكماشية، حيث تصدر الشبكة حاليًا حوالي 430 XMR (حوالي 120,000 دولار أمريكي) يوميًا. وتُعدّ إضافة رسوم المعاملات محدودة، بحوالي 9-10 XMR يوميًا. في ظل هذه الظروف، يمكن لآليات الحوافز البديلة، مثل نموذج uPoW من Qubic، جذب معدل تجزئة كافٍ لإحداث توازن في الشبكة على المدى القصير. يُقدم الرسم البياني أدناه منظورًا أوسع لهذه الديناميكية، بمقارنة معدل التجزئة (أي الإيرادات اليومية لكل وحدة من معدل التجزئة) لشبكات إثبات العمل الرئيسية بمتوسط ​​دخل عمال المناجم اليومي. تحتل بيتكوين مكانة مميزة، بينما تتجمع سلاسل متوسطة الحجم مثل مونرو ولايتكوين وزد كاش في نطاق ذي ميزانيات أمنية أضعف. في المقابل، تُساعد قاعدة إيرادات بيتكوين الضخمة في الحفاظ على توزيع أجهزة ASIC وتنوع مجمعات التعدين. بينما لا تزال هناك تساؤلات حول ديناميكيات رسوم المعاملات وتركيز مجمعات التعدين، فإن حجم قوة الحوسبة ومتطلبات رأس المال لبيتكوين يجعل الهجمات المنسقة مكلفة للغاية. تدعم هذه النقطة أيضًا أبحاث، مثل "Breaking BFT"، التي تُجادل بأن هجوم 51% على بيتكوين غير مجدٍ اقتصاديًا نظرًا للاستثمار الرأسمالي اللازم لأجهزة ASIC وتكاليف الكهرباء اللازمة لاستمرار الهجوم. في حين أن حادثتي مونيرو وكوبيك لم تكونا هجومين كاملين بنسبة 51%، إلا أنهما شكلتا اختبارًا لسلامة أمان إثبات العمل (PoW). تكشفان أنه عند تركيز حوافز المُعدِّنين وقوة التجزئة، يمكن أن تكون سلاسل الكتل الصغيرة القائمة على إثبات العمل (PoW) عرضة لانقطاعات الإجماع، مما يُقوّض الثقة في الشبكة في النهاية. كما أثبتت أمثلة سابقة من شبكات مثل إيثريوم كلاسيك أن هذه المخاطر ليست افتراضية، بل تحديات متكررة. يظل حجم بيتكوين عاملًا رئيسيًا يُميزه، مما يجعله أكثر مقاومة للهجمات من الشبكات الأصغر. ومع ذلك، لا تزال هناك تساؤلات حول نموذج أمانه طويل المدى، لا سيما مع استمرار انخفاض مكافآت الكتل، وتحول رسوم المعاملات إلى عنصر أساسي في ميزانيات الأمن. وفي نهاية المطاف، يعزز حادث Qubic حقيقة أن أمن إثبات العمل يعتمد على حوافز مستدامة وقوة حوسبة موزعة على نطاق واسع، وقد تكون الحوادث المماثلة بمثابة حافز لتعزيز مرونة الشبكة.