Hash-Rate als absolutes Maß für Sicherheit?

Hey ihr Lieben,
hab eine Frage zum Thema Hash-Rate bei steigender Effizienz von Mining Hardware.

Wurde gestern von einem Freund angesprochen wie sich die absolute Sicherheit des Netzwerkes denn erhöhen würde, wenn durch krasse technologische Fortschritte die Hash-Rate steigt. Klar, mehr Rechenleistung → höhere Difficulty aber ihm ging es um den relativen Gewinn an Sicherheit, wenn doch jeder Teilnehmer vom technologischen Fortschritt profitiert.

Mein Freund hat sich damit auf eine 51% Attacke bezogen und führte weiter aus, dass, wenn alle über die effizientere Hardware verfügen, es somit ja keinen absoluten Gewinn an Sicherheit für das Netzwerk gibt, weil der relative Aufwand sich nicht verändert, die (jetzt höhere) Rechenleistung aufzubringen.

Habe dann keine zufriedenstellende Antwort parat gehabt und überlegt, ob die Hash-Rate, wenn die Überlegung sinnhaftig ist, überhaupt ein adäquates Maß für Sicherheit darstellt.

Kann mir (uns) da jemand auf die Sprünge helfen?

Danke und liebe Grüße :slight_smile:

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Eine der größten Lügen der Maximalisten. Mehr Hashrate = mehr Sicherheit.
Wer kann aktuell eine 51% Attacke gegen Bitcoin starten? Die Miner selbst. Also die, die vom Status Quo am meisten profitieren.

Wenn mehr Hashrate dazu kommt, passiert in Punkto Sicherheit genau gar nichts. Habt ihr gut erkannt.

Mal so ein Gedankespiel : die Chinesische Regierung beginnt massiv Miner zu bauen. Wird das Netzwerk jetzt sicherer, wenn eine Entität mit vielen Ressourcen viel Hashpower dem Netzwerk hinzugefügt wird ?

Da kommt die Dezentralität ins Spiel. Diese SINKT sogar bei steigender Hashrate.
Weil es immer weniger Entitäten gibt die Ressourcen haben, um einen relevanten Beitrag zur Hashrate des Netzwerks beitragen zu können.

Die Idee: ein PC, eine Stimme ist die Lösung. Diese lässt sich aber mit Bitcoin mMn nicht realisieren.

Schöne Frage und korrekt analysiert.

Beim BitcoinMining muss man immer schauen dass Hashrate =! Energie ist. Man könnte aber sagen dass Hashrate = Energie * Effizienz ist. Die Hashrate kannst du also steigern indem du die verwendete Energie erhöhst oder die Effizienz steigerst.

Das Mining passiert immer zu genau 100%. Diese teilt sich auf alle Miner auf. Ich denke es wird anschaulicher, wenn du in Kehrwerten rechnest. Ich lasse hier auch einmal Einheiten weg.

Stellen wir uns ein einfaches System mit 3 Teilnehmer vor. Jeder steuert eine Hashrate von genau 10 bei. Zusammen haben sie also eine Hashrate von 30 was 100% Hashrate entspricht. Jeder steuert 33% bei.
Gehen wir in dem Modell mal davon aus, dass jeder erstmal mit gleicher Effizienz = 1 arbeitet.
Nun kann ein Miner durch Entwicklung seine Effizienz um unglaubliche 100% steigern, dann steigt die Hashrate:
10 * 2 + 10 * 1 + 10 * 1 = 40 oder 50%, 25%, 25%
Der Energieverbrauch wäre aber trotsdem bei 33% 33% 33%

Der effizientere hat also einen Vorteil. Aber nur solange wie die anderen nicht aufrüsten. Sie können hier entweder mehr Energie in das System stecken oder ihre Effizienz auch steigern.
Steigern sie nur ihre Effizienz, dann bekommen wir das Ergebniss:
10 * 2 + 10 * 2 + 10 * 2 = 60 oder wieder 33% 33% 33%

Wenn also alle Teilnemer ihre Effizienz gleichmäßig erhöhen, dann ist zwar die Gesammthashrate größer, aber die Verteilung bleibt gleich.

Jetzt kommt es darauf an, wie du die Sicherheit des Netzwerkes definierst. Geht es nur um die 51% Attacke, dann ändert sich ja an der Sicherheit des gesamten Netzwerkes überhaupt nichts bis eine Entität die 50% und mehr Anteile hat. Vorher ist alles Sicher und nacher ist das System auf einem Schlag unsicher. In dieser Definition von Sicherheit bringt eine geringfügige Effizienzerhöhung nichts, vorallem wenn die anderen dann mit der Effizienz nachziehen.

Generell ist das Sicherheitsargument von Bitcoin ja dadurch gegeben, dass es keiner einzelnen Entität gelingen soll mehr Hashrate aufzubringen als der Rest des Netzwerkes.
Definierst du die Sicherheit also darüber, wie hoch die Hürde für andere sein soll, dass sie so viel Energie wie der Rest der Welt aufbringen, dann ist natürlich jedes bisschen Energie pro effizienz im Netzwerk ein Sicherheitsgewinn, denn die anderen müssen wenigstens diesen Teil beitragen um das Netzwerk übernehmen zu können. Aber wenn du übertrieben gesagt ein Atomkraftwerk für ein paar Kilohashes ausgibst, dann ist es halt nicht effizient und die Angreifer werden leichtes Spiel haben da sie dich locker mit Effizienz schlagen können.

Was man wie Holger aber noch in Betracht ziehen könnte wäre die Wirtschaftlichkeit. Ein Angreifer muss eben sehr viel in einen Angriff investieren. Wenn er aber Erfolg hat ist das Netzwerk nichts mehr wert. Die frage ist also, wer ist bereit so viel Werte wegzuschmeißen nur um das Netzwerk zu entwerten? Warscheinlicher ist es also, dass selbst wenn es einer Entität gelingen würde die 50 % zu erlangen, dass sie diese Macht ersteinmal nicht ausspielt. Damit gibt sie aber den anderen die Chance aufzuholen und den dominanten Spieler zu entmachten.

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Got it - Danke für die ausführliche und anschauliche Erklärung!!

Warum der Hate?
Wer behauptet das?

Eigentlich müsste man die Hash Rate eher als Maß für den technologischen Fortschritt betrachten.

Es mag schon sein dass zum aktuellen Zeitpunkt die Sicherheit, bei steigender Hash Rate, nicht signifikant zunehmen würde. Bei voranschreitender Technologie, muss jedoch auch die Hash Rate steigen. Andernfalls droht die Sicherheit auf ein kritisches Niveau zu sinken.