Scheitert PoW als Sicherheitsmechanismus in einer hyperbitcoinisierten Welt? (RGT)

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Folgendes (hypothetisches) Szenerario:

Wir leben in einer hyperbitcoinisierten Welt. Der Bitcoin hat alle klassischen Währungen verdrängt und ist globales Geld geworden. Alle Bewohnerinnen der Welt nutzen nur noch Bitcoin. Alles wird in Bitcoin bepreist.

Frage:
Gibt es aus spieltheoretischer Sicht einen Anreitz für Miner zu kooperieren?

These:
Miner haben einen Anreiz zu kooperieren und bspw. mehr als 60% der Rechenleistung zu akkumulieren, um immer die längste Kette fortzuführen. Dies stellt einen Anreiz für die anderen Miner dar sich diesem Verbund anzuschließen, da sie ansonsten leer ausgehen.

Normalerweise würde dies zu einem Einbruch des Wertes führen. Zumindest in einer Welt mit verschiedenen Währungen. Nun sind wir aber in einer hyperbitcoinisierten Welt ohne alternative Währungen.

Ein gewissen Werteinbruch könnte das Minibg Konglomerat ja verkraften, da sie nun gemeinsam im Prinzip alle Blöcke finden bzw. die längste Kette bilden. Klar könnten Menschen in andere Assets wie Immobilien, Kunst und co flüchten, aber dann gebe es kein funktionierendes Geldsystem mehr. Die Menschen sehen sich einer mehr oder weniger alternativlosen Situation ausgesetzt. Also wie wahrscheinlich ist es, dass sie das Geld plötzlich ablehnen? Sie würden ja alle Eigenschaften von Bitcoin aufgeben. Hätten kein globales Zahlungsmittel mehr, wenn sie in Aktien und andere Assets gehen würden. Und wenn Leute eben nicht in dem Ausmaß in andere Werte flüchten, ja dann sollte Bitcoin ja nach wie vor ungefähr den Wert aller Waren und Dienstleistungen abbilden.

Add on These:
Entwicklt sich damit der Mining-Markt eventuell zu einem Zusammenschluss aller Miner, die sogesehen wie ein großer Pool fungieren. Jeder bekommt statistisch so viel Wert heraus, wie er an Rechenleistung zur Verfügung stellt. PoW regelt also nur noch wer statistisch den nächsten Block findet, aber sichert nicht mehr im „alten“ Sinne die Werte.
Denn letztlich sichern ja die Private Keys eines jeden Einzelnen die eigenen Werte.

Mich würden insbesondere die Meinungen von @sutterseba, @skyrmion, @mowtan, @GLN, @Makowski und allen anderen alten Hasen interessieren.

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Worin soll der Anreiz bestehen? Geht es darum, die Varianz zu verringern? Geht es um Skaleneffekte bei der Energiegewinnung, beim Betrieb von Minern?

Mir ist nicht ganz klar, was genau die These, was die Annahmen und was die Frage ist.

Ein paar Gedanken dazu:

Ich halte es für möglich, dass die Halter großer Positionen in Zukunft sogar unprofitabel minen. Die Motivation wäre dann, ihr Geld bzw. die Eigenschaften ihres Geldes zu schützen. Man könnte darauf aufbauend die These aufstellen, dass auf lange Sicht und im Mittel die Partizipation am Mining proportional zur Positionsgröße ist.

Wenn das so wäre, hätte das interessante Auswirkungen auf die Verteilung. Die großen Positionen müssten dann einen Teil ihres Vermögens für den Vermögensschutz ausgeben, was wiederum das Wachstum/den Erhalt des Vermögens begrenzt und zu einer Umverteilung führt.

Dafür spricht, dass wir auch heute schon eine ähnliche Dynamik sehen: 1. Mit der Größe des Vermögens nimmt die Risikofreude ab. 2. Oft werden für den Vermögenserhalt Vermögensverwalter beauftragt, die dafür einen Teil des Vermögens für sich beanspruchen.
Unter meinen oben gemachten Annahmen gäbe es auch einen entgegengesetzt wirkenden Anreiz.

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Dann wird auch rund um den Globus verteilt (vielleicht sogar auch außerhalb) Mining betrieben. Wie sollen sich da mehr als 50% der Miner zusammenschließen für eine Attacke? Und warum? Und wozu? Zumal in dieser Zeit mehr als die Hälfte des globalen Netzwerkes auf einmal nicht mehr verfügbar wäre, weil es heimlich eine eigene Kette bastelt…

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Okay, ich scheine offensichtlich nicht präzise genug geschrieben zu haben worum es mir geht. :smiley:

Es geht mir erst einmal nur, um potentielle Incentives, die sich in Folge einer hyperbitcoinisierten Welt ergeben. Der Anreiz könnte in der Zensur von anderen Transaktionen liegen, Blöcke der Minderheit könnten attackiert werden und somit diese Minderheit aus dem Markt gedrängt werden. Bzw. eine Art „Zwang“ entstehen sich der Mehrheit anzuschließen.

Die Annahme ist, dass es nur noch Bitcoin als Zahlungsmittel gibt.
Weiterhin ist die Annahme, dass in solch einer Welt die Marktfragilitätshypothese nicht mehr gilt. Also ein Mehrheitsangriff nicht im selben Maße wie heute zu einer Wertminderung beiträgt, da Bitcoin in dieser Welt alternativlos geworden ist.

Und daraus die Frage, ob - aus spieltheoretischer Sicht - dies Anreiz genug, als Miner Koalitionen zu bilden? Und falls ja, ob sich dann nicht einfach ein Pool aus allen Minern bilden würde?

An anderer Stelle hatten wir darüber diskutiert, ich erinnere mich. Aber darauf möchte ich hier nicht hinaus. Meine These es ja, dass Bitcoin sich dann nicht mehr im klassischen Sinne durch PoW schützt, da es eben diesen Anreiz zur Kooperation gibt.

Also würde ich mir wünschen, wenn wir mehr über die Frage diskutieren würden, ob ein Mehrheitsangriff (durch Zusammenschluss von Mining-Entitäten) einen Anreiz in einer hyperbitcoinisierten Welt darstellt.

Das ändert ja erstmal nichts an meiner These. Wo die Hashrate steht ist für den Anreiz zu kooperieren völlig egal.

Drei Gruppierungen, die beispielsweise je 20% der Hashrate haben.
Warum: Siehe oben. Transaktionen der Minderheit zensieren, die längste Kette bilden und damit überproportional gewinnen, ohne das gleiche Risiko eines Wertverfalls wie es in einer nicht-hyperbitcoinisierten Welt der Fall wäre.

Jetzt verhindert aus spieltheoretischer Sicht der Wertverlust von Bitcoin einen Mehrheitsangriff. Wenn Bitcoin aber alleinige Zahlungsmittel ist und so essentiell für die Welt geworden ist, so kann ich mir vorstellen, dass sich ein Fenster für einen Mehrheitsangriff öffnet, da dieser nicht mehr im gleichen Maße bestraft werden könnte/würde.

Das ist die These über die ich gerne aus spieltheoretischer Sicht mit Euch diskutieren würde. :slight_smile:

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Wie stellst du dir das denn vor? Schon jetzt schafft man es kaum, dass mehrere globale Player vernünftig miteinander kooperieren. Wie und vor allem warum soll da die Hälfte der Welt zusammen gegen den Rest vorgehen?

Der Zweck ist mir immer noch nicht klar.
Selbst wenn du 60% kontrollierst, kannst du nichts dauerhaft zensieren, weil die restlichen 40% trotzdem immer mal Blöcke finden und somit die unerwünschten Transaktionen durchführen können.

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Wie gesagt es geht mir mehr darum zu diskutieren, ob es einen Anreiz dafür gibt. Wenn es keine Anreiz gibt, dann wäre die Diskussion über die Umsetzung hinfällig. Deshalb möchte ich erst einmal über den möglichen Anreiz diskutieren.

Und wie die Kooperation letztlich praktisch umgesetzt wird, ist mir erstmal egal. Es soll sich hier in erster Linie um ein Gedankenexperiment handeln.

Weil es einen Anreiz gibt. Mit 60% kann ich plötzlich alle Blockrewards bzw. Transaktionsgebühren einsammeln. Das heißt wiederum, dass ich auch einen Wertverlust des Bitcoins verkraften kann.

Grund:
Die längste Kette ist entscheidend. Sie dient nicht nur als Beweis für den Ablauf der beobachteten Ereignisse, sondern auch als Nachweis dafür, dass sie aus dem größten Pool an CPU-Leistung stammt. Dieser größte Pool ist eben die Koalition aus diesen besagten Minern. Solange ein Großteil der CPU-Leistung von Entitäten kontrolliert wird, die nicht bei einem Angriff auf das Netzwerk kooperieren, werden sie die längsten Ketten erzeugen und schneller als Angreifer sein. Andersherum bedeutet das, wenn die angreifende Koalition einen Großteil der CPU-Leistung kontrolliert, dann werden sie die längsten Ketten bilden und schneller als die ehrlichen Miner sein.

Hier könnte es einen Anreiz geben sich den 60% anzuschließen, um eventuell 70% zu bilden oder mehr. So, dass faktisch immer durch dieses Monopol die längste Kette definiert wird.

Und damit noch einmal die Bitte, um eine Diskussion um das Gedankenexperiment und weniger um die Art und Weise der praktischen Umsetzung.

Überspitzt gesagt: Mir ist egal, ob die Miner sich bei einem Käffchen zusammensetzen oder ein Zoom-Meeting abhalten, um sich abzusprechen.

Mir geht es darum, ob es einen Anreiz zur Kooperation von Minern in einer hyperbitcoinisierten Welt geben könnte.

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Dafür müssten diese 60% aber in einem eigenen Fork arbeiten oder wie meinst du das? Das können die Miner aber nicht einfach so machen, da müssen auch die Nodes mitziehen. Und falls das erfolgreich sein sollte, würden doch die restlichen 40% auch wieder dazukommen.

Der Sinn für so eine Aufspaltung erschließt sich mir immernoch nicht :thinking:

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Ich rede von keiner Abspaltung. Es benötigt überhaupt keine Fork.
Entsprechend müssen in meinem Gedankenexperiment keine Nodes mitziehen, da alles nach den regulären Regeln läuft.

Die Nodes akzeptieren immer die „schwerste“ Kette (also, die, in die die meiste Hashpower geflossen ist). Dies ist die gültige Kette. Und diese wird eben von der Mehrheit geführt, eben, weil der Verbund die meiste Hashpower bereitstellt.

Das ist zum Beispiel ein Punkt, der schon heute einen Anreiz für Miner darstellt sich einem großen (oder sogar dem größten) Pool anzuschließen. In der Vergangenheit gab es doch einmal den Fall, wo der Pool dann selbst gesagt hat: „Hey, wir haben zu viel Rechenleistung.“ und Miner auch selbst eigenständig den Pool gewechselt haben, um einen möglichen Vertrauensverlust zu verhindern.

Ich sehe eben nicht, dass es einen derartigen Vertrauensverlust in einer hyperbitcoinisierten Welt geben kann, da die Abhängigkeit von Bitcoin dann entsprechend groß ist. (Wie gesagt, es ist hypothetisch. Wer weiß, ob es jemals nur dieses eine, einzige Geld geben wird. Aber ich würde gerne das theoretische Szenario durchspielen, indem das der Fall ist. :slight_smile: )

Ich zitiere mal Saifedean Ammous zum Thema Mehrheitsangriff:
„Es würde das Vertrauen in das Netzwerk und den Wert von Bitcoin zerstören und die Investitionen der Miner verschwenden. Dies gilt insbesondere jetzt, da die Kosten für das Mining so enorm gestiegen sind.“

Das gilt eben in einem pluralistischen Geldsystem.

Würde in einer hyperbitcoinisierten der Wert wirklich zerstört? Ich denke nicht, dafür ist die Relevanz zu dem Zeitpunkt dann zu groß. Und somit wären die Opportunitätskosten eben gar nicht in dem Maße gegeben, wie man vielleicht zunächst annehmen könnte.

Genau hierüber wünsche ich mir eine Diskussion.

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Es gibt immer Anreize eine 51% Attacke erfolgreich durchzuführen. Du kaufst dir etwas für deine Bitcoin und setzt dann die Blockchain zurück auf den Stand, wo du die Bitcoin noch besitzt.

Das würde (falls Vorsatz nachgewiesen werden kann) in einer hyperbitcoinized World jedoch vielleicht eine kriminelle Straftat sein und dementsprechend geahndet. (nicht sicher)

Deswegen ist die Dezentralität so wichtig.

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Aber damit erschüttere ich womöglich wirklich langfristig das Vertrauen.
In der Rational Game Theory geht es ja darum, wie Akteuere rational handeln. In dem Sinne möchte ich hier von langfristig gewinnmaximierend ausgehen.

Insofern stellt sich die Frage: Inwiefern kann eine Mehrheit ihren Mehrheitsvorteil langfristig erfolgreich ausnutzen, ohne allzu fundamentale Schäden am Vertrauen des Netzwerkes hervorzurufen.

Idee: Einfach alle Blöcke der Minderheit zensieren und somit mit 60% Rechenleistung 100% der Rewards absahnen.

Mögliche Folge: Die anderen Miner schließen sich dem Konglomerat an, um an den Rewards überhaupt noch partizipieren zu können. Am Ende gibt es einen Weltpool mit 100% Hashpower.

Am Ende ist also der Anreiz größer, sich dem größten Pool anzuschließen, womit der Netto-Vorteil für alle 0 wäre. Aber es wäre besser als einer Minderheit anzugehören und damit der Mehrheit das Bestimmen über das Netzwerk zu überlassen.

Darum geht es mir nicht.
Die Annahme in dem Beispiel ist ja gerade, dass sich X Miner zusammentun, um Y% der Hashrate (in jedem Fall eine Mehrheit) zu bilden und damit im Kern immer noch ehrlich, aber eben zu ihrem Vorteil minen.

Ob es also zu einem temporären Anreiz gegen Dezentralität führt. Und ob dieser Anreiz wiederum letztlich dazu führt, dass alle sich zusammenschließen und damit die Dezentralität im Prinzip wieder gegeben ist.

Ich probiere es mal im Wikipedia Stil:

Das Mehrheits-PoW-Dilemma:
Das Mehrheits-PoW-Dilemma ist ein mathematisches Spiel aus der Spieltheorie. Es findet im Kontext einer hyperbitcoinisierten Welt statt, in der Bitcoin das alleinige Geld ist. Es modelliert die Situation von unabhängigen Minern, die sich zusammenschließen, um gemeinsam einen Vorteil beim Hashen zu erlangen. Es gibt also die Gruppe des Zusammenschluss und die Gruppe der unabhängigen Miner.

Der Zusammenschluss beginnt Transaktionen zu zensieren und/oder stellt stets die längste Kette dar. Somit erwirtschaften die unabhängigen Miner praktisch keinen Gewinn mehr. Schalten die unabhängigen Miner ab, gewinnt der Zusammenschluss. Minen sie einfach (unwirtschaftlich) weiter, gewinnt der Zusammenschluss. Folglich besteht ein Anreiz sich dem Zusammenschluss anzuschließen.

Aus Sicht des Zusammenschluss ist das Zensieren praktisch, um den Druck zu erhöhen, dass sich dem Zusammenschluss angeschlossen wird. Mit einem Teil (/der Mehrheit) der Hashrate können alle Belohnungen eingesammelt werden.

In einer Welt mit vielen Währungen und Zahlungssystem würde dies das Vertrauen in das Geld zerstören und damit den „Angriff“ unwirtschaftlich werden lassen. In der hyperbitcoinisierten Welt ist die Abhängigkeit von Bitcoin so groß, dass der Wert nicht in gleichem Maße sinkt, wie die Vorteile, die sich aus dem geringfügigen Betrügen ergeben.

Die unabhängigen Miner stehen also vor dem „Dilemma“. Sich dem großen Pool anzuschließen oder nicht. Tun sie es nicht, verlieren sie. Die Opportunitätskosten sind zu groß. In der Folge schließen sich also alle Miner an, bis es einen einzigen Pool gibt.

An diesem Punkt verschwinden die Vorteile für den Zusammenschluss, womit sich wieder ein faires Spiel ergibt, an dem jeder Mining anteilig an der Hashrate, die er dem Pool zur Verfügung stellt, seine Gewinne erwirtschaftet.

So ein bisschen analog wie bei dem Hotellings Gesetz am Beispiel des Eisverkäufer-am-Strand-Problems.

Dort wandern alle Eisverkäuferinnen in Richtung Strandmitte, bis sich dort alle Eisdielen tummeln.

Genauso wandern in einer hyperbitcoinisierten Welt alle Miner zum größten Pool, bis alle Teil des Pools sind und es nur einen einzigen Pool gibt.

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In einer hyperbitcoinized World wird es trotz geschwächten Vertrauen jedoch keine einfache Alternative geben. Wenn das heute mehrfach passieren würde, würde die Leute ihr Geld vielleicht lieber in Fiat lassen. Womöglich gehört zu einer hyperbitcoinized World, dass es hin und wieder zu Block Reorderings kommt. So wie ein Bankraub oder ein Kontohack heutzutage (wenn es nicht zu oft ist) nicht das Vertrauen ins Fiat-Finanzsystem schwächt.

Wenn böse Akteure damit durchkommen und nicht mit Gefängnis fürchten müssen, ist es evtl. rational einen Angriff durchzuführen.

Jedoch müssen die Miner so viel Hashleistung erreichen, dass es eher ein Angriff eines Staates oder Staatenverbund ist und einem Handelskrieg gleicht.

Das würde dazu führen, dass man mehr Blöcke abwartet, bevor man die Transaktion als „sicher“ ansieht.

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Genau das ist ja mein Punkt!

Naja, guck Dir Oligopole doch in anderen Bereich an und die daraus resultierenden Folgen.

Preisabsprachen von Jacobs und Tchibo als Beispiel. Wenn es gewinnmaximierend ist, dann kann man davon ausgehen, dass Unternehmen sich zusammenschließen.

Aktuell schütz der mögliche Vertrauensverlust Bitcoin. In einer hyperbitcoinisierten Welt tut er es eben nicht. Dort könnte sich schon ein Oligopol bilden, dass immer weitere Miner in den Pool zieht.

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Also mit meinen eigenen Worten:
Du möchtest das folgende Szenario durchspielen.
Grundvoraussetzung: Hyperbitcoinisation
Hypothese 0: Alles läuft wie bisher, die Miner schließen sich lose Pools an. Pools haben für sich keine Macht da sie nur die „Acker“ einteilen, die die einzelnen Miner „durchpflügen“.

Hypothese 1: Mehrere bestehende Miner-Entitäten, mit einer Gesamthashrate >50% schließen sich bewusst zu einem Pool zusammen.
Zusatzbedingung 1: Sie Steuern gemeinsam den Pool wie ein Unternehmen.
Zusatzbedingung 2: Es werden keine Regeln geändert.

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Glaube das trifft es ganz gut, genau. :slight_smile:

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Man könnte sich fragen wie das wäre wenn man von der heutigen politischen Lage auf der Welt ausgeht. Es wäre denkbar das die westlichen Staaten oder die NATO ein gemeinsamen Pool bilden um Länder wie China+Verbündete davon abzuhalten die meisten Blöcke zu minen.

Angenommen ich wäre ein Miner aus einem NATO Land. Welchen Anreiz hätte ich dabei überhaupt mitzumachen? Naja es könnte aus Solidarität sein, aus Feindschaft gegen das politische Systeme der Gegenseite oder aus Pragmatismus heraus weil ich selbst allgemein profitiere wenn die Wirtschaft im Westen gewinnt.

Interessant wäre dass es aber auch Miner außerhalb der NATO Länder anziehen würde, wenn es das größte Pool wäre. Oder nicht? Das würde heißen dass auch viele Miner aus dem asiatischen Raum sich diesem Pool anschließen könnten. Sofern es keine effektiven Verbot oder juristische Verfolgung gäbe. Das würde dann die Gegenseite noch mehr unter Druck setzen.

Ist es wirklich denkbar dass es zu einem Mining Wettrüsten kommt wo beide Seiten so viel Kapital in das Mining investieren wie es verkraftbar ist?

Zu bedenken gilt, dass es nicht wirklich auf die Anzahl der Länder ankommt sondern auf deren Wirtschaftsleistung. Einige wenige Länder können aufgrund ihrer deutlich höheren Wirtschaftsleistung bereits >50% Hashrate erbringen. Es müssen also nur die wenigen reichsten Länder kooperieren.

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Was ich aber in eure Rechnungen noch einwerfen will: Sollte es zu einer Hyperbitcoinisierung kommen, dann frag ich mich ob es so große Staatenverbünde wie jetz noch überhaupt geben wird weil sie sich wahrscheinlich nicht einfach finanzieren können.

Aber interessantes Thema, ich muss darüber erstmal weiter nachdenken.

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Ich finde das einfach super spannend, wenn man hier ein paar Dinge durchspielt.

Für Staaten ist ein Angriff teurer, je länger sie die Mining Hardware ungenutzt lassen. In einem fiktiven Angriff wäre es deshalb eigentlich sinnvoll die Hardware in der Vorbereitung auf den Angriff schon laufen zu lassen.

Wenn jetzt aber der freie Markt diesen Zusammenschluss bildet und die Mehrheit der Rechenleistung vereint, dann würde er damit Angriffe von Staaten noch teurer machen, da diese während der Vorbereitung ihres Angriffes keine Blöcke finden würden.

Hat dagegen ein Staatenbund die Mehrheit der Rechenleistung, dann sehe das Spiel natürlich genau andersherum aus. Dann könnte hier tatsächlich eine Gefahr für den freien Markt entstehen. Problem für Staaten ist aber, dass sie die Macht eventuell stärker missbrauchen würden. Da bräuchten sie schon alleine eine Mehrheit oder müssten sich (als NATO) politisch einigen wie sie die Mehrheit im Netzwerk nutzen. Und damit aber auch eventuell wirklich nachhaltig das Vertrauen schädigen.

Mein fiktiver Mining-Pool Zusammenschluss schließt ja andere nur soweit aus, um einen Anreiz zu schaffen dem Pool beizutreten. Seine Absicht ist es ja nicht zerstörerisch zu wirken.

Insofern wieder die Frage nach dem Incentive:
Gibt es einen Incentive des freien Marktes einen „Anti-Staaten-Mining-Pool“ zu gründen? Und macht dieser Zusammenschluss Bitcoin ironischerweise sicherer, da der freie Markt an einem ehrlicheren Spiel entgegen dem von Staaten interessiert ist?

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Bin auch noch am weiter darüber nachdenken und habe ganz sicher noch nicht annähernd alles bedacht, aber deswegen wollte ich den Gedanken mit Euch teilen. Mal sehen, wohin uns unsere gemeinsame Denkleistung bringt. :smiley:

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Die Hauptfrage war ja die Meta-Frage, ob überhaupt ein Anreiz besteht sich zu einem solchen Pool zusammenzuschließen, oder sich einem solchen anzuschließen.

Wobei wir gerade zwei erste Szenarien haben.
Staatsverbände → Anreiz Kriegsalternative unter BTC
Miner selbst → Provitgier

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Genau.

Jep. Mir gefällt wohin die Diskussion langsam geht. :slight_smile:

Erster Anreiz ist die Profitgier, vor dem Hintergrund des wahrscheinlich nicht vorhandenen Werteverlusts.
Zweiter Anreiz ist der erhöhte Schutz vor staatlichen Attacken, da Angriffe auf das Netzwerk teurer werden.

Einen Anreiz für Miner sich Staatenverbänden anzuschließen sehe ich erstmal nicht.

Aber natürlich existiert auch für Staaten bzw. Staatenverbände ein Anreiz einen Zusammenschluss zu bilden. Allerdings hebt dieser nicht die Uneinigkeit über politische Überzeugungen auf. Genauso hebt er nicht das höhere Risiko für einen Vertrauensverlust der Währung und damit auch in die Staaten auf. Woraus sich eine Rezession ergeben könnte.

„Freie“ Miner würden ja innerhalb ihres großen Pool ehrlich spielen. Hier wäre das Risiko eines Vertrauensverlustes imho deutlich niedriger als bei der Übernahme durch staatliches Mining.