币安研究院：对门罗币最新分叉的观察

门罗币(Monero)最近对动态区块大小的升级将有助于防止某些特定攻击(如“大爆炸攻击”,即发送大量垃圾交易,使区块大小超出节点能够支持的容量)。

这是门罗币自诞生以来为抵抗ASIC矿机而进行的第三次工作量证明算法调整。但之前两次门罗币为抵制ASIC矿工而进行的分叉并未产生持久的效果:对抗ASIC实际上是一场永不停歇的猫鼠游戏。

此次分叉后,矿工参与度的降低导致了算力和计算难度的下降。计算难度的降低意味着更高的挖矿效率,由此 GPU/CPU 矿工的收益率升高。

然而,Coinhive等公司已暂停门罗币挖矿服务,并称门罗币价格下降是做出该项决策的关键原因。尽管 GPU/CPU 矿工盈利能力大幅提升,但绝对挖矿收入的增幅仍然较小。

与其他采用工作量证明机制的区块链类似,排斥ASIC矿工会导致网络算力下降,并带来对区块链安全性的风险,门罗币社区需要在中心化与安全性风险之间权衡利弊。

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自门罗币诞生5年以来,其开发者为了产生“ASIC抗性”而对门罗币软件的工作量证明机制进行了三次调整。

门罗币开发团队通常会出于各种原因(提高安全性或添加隐私功能)安排每年进行两次升级。由于在这些分叉上存在分歧,门罗币多年来分化成了好几个版本。

例如,2018年4月,由于门罗币社区对更新调整有不同意见,门罗币产生了多条分叉链: Monero Original (XMO),Monero Classic (XMC), 及Monero 0 (XMZ)。尽管这些项目都宣称体现“门罗币的最初愿景”,但只有一个项目至今仍相对活跃,而开发者与公众对XM0和XMZ的热情在其发布后就迅速消散了。

2019年3月的门罗币分叉

最近的一次门罗币分叉发生于于2019年3月9日。但与2018年4月的分叉不同,此次分叉没有产生争议,也没有产生任何分叉链。这次的硬分叉有四大理由:

对动态区块大小的算法进行更新预防大爆炸攻击(又称“滥发攻击”)。

• 对工作量证明算法做出调整(由CryptoNight V8改为CryptoNight-R),以便“抑制网络内的ASIC矿工,进一步保留“ASIC抗性”。

增加虚拟加密支付ID来提高交易同质化。交易同质化是指加密资产的可替代性增强,这意味着单个加密资产的历史无法被污染(例如比特币或莱特币的交易是可追踪的,一旦某一枚币被烙上违法的印记将永远无法抹去),因为它们的地址不是链接在一起的。简而言之,门罗币无法追踪到之前的持有人,从这一点来说它和实物票据非常类似。因此,每一枚门罗币都可以被视为刚“铸成”的新币。

缩减数量编码的体积以及使用确定性掩码简化了代码提交过程。

之前为排斥ASIC矿工而采取的措施并未产生持久的影响。然而,抵抗ASIC算力有点像“猫鼠游戏”,没有一种一劳永逸的方法可以完全杜绝ASIC挖矿。 在2019年3月的硬分叉之前,据报道门罗币的算力主要由ASIC矿工主导,ASIC矿机的全网算力占有率高达 85%。因此,门罗币社区决定进行硬分叉升级,强制所有的参与者升级到新协议。

门罗币2019年3月份分叉的结果

1.增加了隐私功能并提升了安全性

新添加的隐私功能(如添加虚拟信息)使得追踪每笔交易的来源和目标地址变得更加困难。有几个国家(如法国)和美国的个别州(如德克萨斯州)正在探讨是否应该禁止隐私币,新添加的隐私功能可能会让各国面临更大的压力,可能更迫切的需要通过立法来直接应对隐私币所带来的问题。

对于防范“大爆炸攻击”的对策改进,首先要解决的问题是区块大小会呈指数级增长。

对区块大小的计算做出限制: 此前,唯一对区块大小的限制是它不能大于之前100个区块的中位数。

初始风险: 即便将单个区块最大化以提高后续区块大小的潜在限值,滥发交易攻击仍然可能发生。由于总区块链大小来源于所有现有区块的总和,因此单个区块不断增大可能导致整条链呈指数级增长,从而导致可用磁盘空间较少的节点与网络断开连接。

有关“大爆炸攻击”的详细说明,可参照Noncesense研究实验室的Github页面。

解决方案: 首先,门罗币开发团队引入了前100,000个区块的长期中位数(“LT BlockWeight”)

代码变更建议:

(1) LT BlockWeight= min(BlockWeight, 1.4 LT EffectiveMedianBlockWeight)

(2) EffectiveMedianBlockWeight =min(max(300000, MedianOverPrevious100Blocks(BlockWeight)), 50LT EffectiveMedianBlockWeight)

(3) LT EffectiveMedianBlockWeight = max(300000, MedianOverPrevious100000Blocks(LT BlockWeight))

未来,在区块数量达到50,000个之后,长期区块大小最多只能增长1.4倍。