RSK: la plate-forme minière fusionnée la plus rentable sur Bitcoin

L’idée derrière la création de RSK est de donner la blockchain de Bitcoin, fonctionnalités de contrat intelligent.

C’est l’un des plus intéressants plateformes pour développer des contrats intelligents car il combine la sécurité du réseau Bitcoin avec la facilité d’utilisation de Solidity. Pour alimenter son système, Rootstock utilise l’exploitation minière fusionnée. Vous vous demandez en quoi consiste l’exploitation minière fusionnée? Commençons!

extraction de fusion rsk

Bref aperçu de la preuve de travail

Résumons rapidement la preuve de travail (POW) avant d’aller plus loin.

  • Les mineurs résolvent des énigmes cryptographiques pour «miner» un bloc afin de l’ajouter à la blockchain. 
  • Ce processus nécessite une énorme quantité d’énergie et d’utilisation de calcul. Les puzzles ont été conçus de manière à rendre les choses difficiles et éprouvantes pour le système.
  • Lorsqu’un mineur résout le puzzle, il présente son bloc au réseau pour vérification.

L’exploitation minière dans l’écosystème de Bitcoin est un processus difficile. C’est pourquoi les mineurs mettent en commun leurs ressources et leur hachage pour créer des «pools de minage». Les pools de minage suivent l’architecture client-serveur où les mineurs (les clients) se connectent au serveur de pools (le serveur). Le serveur de pool exécute l’un des logiciels de serveur de pool de minage. Certains logiciels courants sont CKpool, BTCpool et Eloipool.

Si vous souhaitez approfondir vos connaissances sur les prisonniers de guerre, consultez ce guide.  Pour l’instant, approfondissons le minage fusionné.

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Qu’est-ce que l’exploitation minière fusionnée?

Minage fusionné est un mécanisme qui permet à différentes crypto-monnaies, qui utilisent le même algorithme, d’être exploitées ensemble. Donc, dans ce cas, comme Bitcoin et RSK sont basés sur l’algorithme SHA-256, ils peuvent être exploités ensemble via l’extraction fusionnée. Les deux principaux avantages de l’exploitation minière fusionnée sont:

  • Réduisant considérablement les coûts d’investissement pour les mineurs, car ils n’auront pas besoin d’acheter de tout nouvel équipement.
  • Les crypto-monnaies avec un hashrate plus faible peuvent gagner en puissance de hachage supplémentaire en utilisant une crypto-monnaie avec un hashrate plus élevé.
  • Les mineurs peuvent également gagner des récompenses supplémentaires en maintenant la chaîne secondaire.

Namecoin a été la première crypto-monnaie à fusionner avec Bitcoin. Voyons un aperçu du fonctionnement du processus de fusion-extraction:

  • L’identifiant de bloc de la blockchain secondaire est intégré dans le bloc de la blockchain principale. Cet identifiant de bloc est le hachage cryptographique d’un bloc dans la chaîne secondaire.
  • Ce hachage de bloc secondaire est préfixé par une “balise” d’extraction de fusion. Cette balise peut être un court texte descriptif ou des octets magiques.
  • Pour éviter toute confusion, un bloc de la chaîne primaire ne peut pas être associé à plus d’un bloc de la chaîne secondaire.
  • Pour assurer la sécurité globale de l’exploitation minière fusionnée, il doit être plus difficile de créer un bloc de blockchain primaire pouvant être associé à deux blocs de la même blockchain secondaire que d’exploiter deux blocs de blockchain primaires différents, un pour chaque association, au difficulté de la blockchain secondaire.

Dans le cas de RSK-Bitcoin, la difficulté de bloc RSK se compare à la sécurité 70 bits, tandis que la difficulté Bitcoin se compare à 74 bits. 

Les pools de minage Bitcoin incluent généralement une référence au bloc de RSK dans chaque travail minier qu’ils livrent aux mineurs. Chaque fois que les mineurs trouvent une solution, elle est comparée aux difficultés Bitcoin et RSK. Ensuite, il y a trois résultats possibles:

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  • La solution satisfait la difficulté du réseau Bitcoin. Le bloc est assemblé et envoyé au réseau. Le réseau Bitcoin propagera également la référence minière fusionnée de RSK. Étant donné que la difficulté de RSK est inférieure à Bitcoin, cette solution fonctionnera pour RSK.
  • La solution satisfait RSK mais pas Bitcoin. La solution sera soumise au réseau RSK et non au réseau Bitcoin.
  • La solution ne répond à aucune des exigences de difficulté.

Quoi qu’il en soit, la solution finalement soumise à RSK permet au nœud de construire une preuve SPV. Si la preuve est valide, elle est incluse dans le bloc qui sera envoyé au réseau.

Examen plus approfondi de l’exploitation minière fusionnée

Un en-tête bitcoin fonctionne comme un proxy POW dans le minage fusionné. La blockchain RSK interprète le POW de l’en-tête de bloc Bitcoin. Il recherche l’étiquette dans le bloc pour savoir quel bloc de chaîne RSK est censé lui être lié. Gardez également à l’esprit que la blockchain RSK n’a pas besoin d’un bloc Bitcoin complet pour valider le POW de l’en-tête Bitcoin et l’associer à l’en-tête RSK correspondant. Une simple preuve SPV suffira à établir cette relation. Nous explorerons plus en détail les preuves SPV dans un instant. Pour l’instant, apprenons mieux le tag RSK.

Le format actuel de la balise RSK est: RSKBLOCK: RskBlockHeaderHash

  • «RSKBLOCK:» est une chaîne ASCII composée des octets: 52 53 4b 42 4c 4f 43 4b 3a.
  • RskBlockHeaderHash est le condensé de hachage Keccak de l’en-tête RSK Block au format binaire, sans les champs miniers fusionnés, qui sont remplis après la résolution du PoW.

Bien que ce ne soit pas obligatoire, une balise RSK doit être incluse après les opcodes OP_RETURN OP_PUSHDATA1 dans un script de sortie. Cela permet d’éviter de spammer le Bitcoin UTXO.

Le RskBlockHeaderHash est créé par le nœud RSK standard (rskj daemon). Le plugin poolserver interroge le démon rskj et gère la dernière valeur RskBlockHeaderHash à fournir au serveur de pools.

Parallèlement à cela, les restrictions supplémentaires suivantes peuvent s’appliquer:

  • Le nombre d’octets suivant le RskBlockHeaderHash, jusqu’à la fin de la transaction coinbase, doit être inférieur ou égal à 128 octets.
  • La chaîne binaire «RSKBLOCK:» (52 53 4b 42 4c 4f 43 4b 3a) ne doit pas être incluse dans les octets bruts de fin.
  • Si la balise RSK se trouve dans un autre script de sortie, il peut y avoir une chance qu’elle apparaisse dans les octets de la sortie suivante. C’est pourquoi il est fortement recommandé d’utiliser le dernier script de sortie pour la balise RSK.
  • Si la balise RSK est située dans le champ coinbase, il est possible que «RSKBLOCK:» apparaisse dans le champ coinbase.

Que sont les preuves SPV?

Comme mentionné ci-dessus, l’association entre la blockchain RSK secondaire et la blockchain Bitcoin primaire peut être établie par une preuve SPV. La preuve SPV comprend principalement des preuves d’appartenance à l’arbre Merkle. 

Les cases bleues représentent les informations incluses dans la preuve SPV et transmises le long du bloc RSK. En raison des restrictions placées par les octets de fin, le nœud complet de RSK créera une version compressée de la preuve SPV qui se composera de:

  • L’en-tête de bloc Bitcoin (80 octets).
  • Une succursale Merkle à la transaction Coinbase (environ 320 octets).
  • Un état intermédiaire de SHA-256 consommant la tête de la transaction coinbase (32 octets).
  • Un morceau aligné de 64 octets se compose d’un chemin de la transaction coinbase et de la balise RSK (max 169 octets). 
  • Actuellement, la taille maximale d’une preuve d’extraction de fusion SPV est de 780 octets.

Le logiciel poolserver peut envoyer au démon rskj le bloc complet ou cette preuve SPV. Si rskj reçoit un bloc, il l’analysera et extraira les champs nécessaires pour construire la preuve SPV.

Difficulté minière fusionnée

Avant d’aller plus loin, comprenons ce que signifie la difficulté et pourquoi ce concept a été introduit en premier lieu. Bitcoin, comme vous le savez peut-être, a une limite de 21 millions de pièces. Au fur et à mesure que de plus en plus de mineurs entraient dans l’espace, il fallait faire quelque chose pour les empêcher de pomper toutes les pièces dans l’écosystème..

Pour éviter que l’offre de bitcoins ne devienne incontrôlable et pour en faire un modèle plus durable, Satoshi Nakamoto a intégré un mécanisme de difficulté. Au fur et à mesure que de plus en plus de blocs sont extraits, la difficulté des énigmes cryptographiques augmente de façon exponentielle. Fondamentalement, plus vous extrayez de bitcoins, plus le processus d’extraction devient difficile.. 

Maintenant que vous savez ce que cela signifie, considérez ceci – la difficulté de la chaîne RSK est bien inférieure à la difficulté de Bitcoin. En interne, la difficulté se traduit par une «cible», qui est inversement proportionnelle à la difficulté. La cible est un entier non signé de 256 bits.

Cibles approximatives pour la blockchain minée fusionnée, le même jour. RSK a une cible plus élevée car les blocs sont 20 fois plus fréquents. 

C’est la raison pour laquelle un en-tête de bloc qui résout le casse-tête RSK POW peut ne pas être accepté par le réseau Bitcoin, car il peut ne pas satisfaire sa difficulté. Donc, la question à se poser ici est la suivante: comment un pool de minage peut-il détecter un bloc RSK s’il est toujours à la recherche d’un bloc Bitcoin? Eh bien, il s’avère que les mineurs cherchent toujours à résoudre des blocs avec une difficulté inférieure de toute façon. Ces blocs intermédiaires à faible difficulté sont appelés «partages» et sont requis par le serveur de pool pour la comptabilité. De nombreux mineurs dans les pools créeront activement plus de partages entre des solutions réelles pour fournir une plus grande granularité pour les contributions des mineurs comptables.  

Voici d’autres éléments à garder à l’esprit concernant les partages:

  • Les partages sont transmis au serveur de pool assez régulièrement. Le serveur peut en conséquence répartir les revenus futurs entre les mineurs impliqués, en fonction de leur contribution au hachage.
  • La difficulté des blocs Bitcoin peut parfois baisser, en fonction de la puissance de hachage globale du système. C’est pourquoi un partage est transmis au sein du système car il peut être la solution au puzzle actuel Bitcoin POW.
  • Si le condensé de hachage du partage est inférieur à la cible actuelle de Bitcoin, il est transmis au démon bitcoind, qui le répartit sur le réseau. 
  • Différentes chaînes de blocs secondaires peuvent avoir des difficultés différentes. C’est pourquoi un serveur de pools compatible miné fusionné doit comparer la cible du partage à toutes les cibles des blockchains secondaires qu’il prend en charge. Donc, si le partage satisfait la cible de RSK, le bloc correspondant est considéré comme valide pour le réseau RSK.

Sécurité minière fusionnée RSK

Un mineur rationnel dans le mécanisme minier fusionné de RSK n’aura besoin de mener que 2 ^ 69 opérations (la difficulté actuelle de RSK). Un attaquant irrationnel devra calculer jusqu’à 2 ^ 80 opérations de hachage en moins de 30 secondes pour infliger n’importe quel type de dommage au système. Afin de mener cette attaque, cet attaquant irrationnel devra investir dans 2000 fois plus de matériel que le mineur rationnel. L’investissement s’élèverait à environ cinq mille milliards de dollars. 

Cependant, il y a encore une chose à considérer ici. L’attaquant ne peut produire qu’un ou plusieurs blocs partageant le POW pour la même hauteur de bloc RSK. Si tel est le cas, ce n’est qu’un gaspillage de 5 billions de dollars à la fin de la journée. 

Vulnérabilité hypothétique SHA256

RSK utilise une astuce cryptographique non standard pour compresser la transaction de génération. RSK ne transmet que la queue au lieu de la transaction complète par hachage depuis le milieu de la construction Merkle – Damgård. Cependant, cette astuce suppose que l’algorithme SHA256 est complètement résistant à la «collision de démarrage libre». Selon la configuration de RSK, le SHA256 doit être au moins aussi sécurisé que le forçage brutal 80 bits.

Aucune collision à démarrage libre n’a été trouvée dans SHA256, et les meilleurs résultats correspondent à la recherche de collisions à démarrage semi-libre dans une version à round réduit de SHA256 (38 des 64 coups, au coût de 2 ^ 65 opérations).

Jusqu’à présent, l’algorithme a été jugé sûr à utiliser. Cependant, si une telle attaque est découverte, RSK peut être protégé par une mise à niveau du réseau. Dans ce cas, RSK n’utilisera pas l’astuce de compression cryptographique. Cela entraînera cependant une légère augmentation de la taille des blocs.

REMARQUE: Si SHA256 souffre d’une attaque de collision à démarrage libre, cela le rendrait complètement inutile. Ce sera également extrêmement problématique avec Bitcoin.

De plus, la version 1.0.0 de RSK offre une sécurité de 80 bits contre d’éventuelles collisions de balises. Une attaque par collision de 80 bits est théoriquement, économiquement et calculablement irrationnelle. 

  • POV informatique: Une attaque de cette ampleur nécessitera une quantité de mémoire irréaliste. De plus, le coût CPU de l’attaque par collision est plus de 2000 fois plus élevé que le coût de résolution du casse-tête RSK PoW (69 contre 80 bits). 
  • POV théorique: selon le consensus DECOR + de RSK, les blocs en collision partageraient la récompense de bloc, il n’y a donc aucun avantage à trouver de nouveaux frères et sœurs des blocs passés si la récompense de bloc passée est approximativement égale à la récompense d’un nouveau bloc. Cela signifie essentiellement que l’attaquant serait principalement en concurrence avec lui-même.

  • POV économique: Un mineur fusionné honnête gagne des frais de transaction Bitcoin, donc l’exploitation minière fusionnée est subventionnée par Bitcoin. Un attaquant, en revanche, devra payer le coût total de l’attaque par collision. Cela signifie que toute attaque sur la liaison POW n’est pas rentable.

Selon RSK, «Nous pensons que la balise est sécurisée pour les 20 prochaines années, même en considérant une percée dans l’efficacité informatique. Cependant, si les tendances informatiques changent radicalement, une future mise à niveau du réseau pourrait facilement étendre la taille du hachage à 32 octets. »

Conclusion

RSK est l’option la plus rentable pour l’exploitation minière fusionnée sur Bitcoin. L’équipe RSK a développé plusieurs plugins entièrement fonctionnels pour plusieurs implémentations de pool telles que CoiniumServ, CKpool, BTCpool et Eloipool. D’autres pools ont implémenté leurs propres plugins. Ils recommandent personnellement CKpool par rapport à d’autres logiciels de pool de minage car il est optimisé de manière appropriée. Si vous êtes un pool minier qui souhaite se lancer, suivez simplement les instructions sur le RSK a fusionné l’exploitation minière section. 

Mike Owergreen Administrator
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