作者:Tanay Ved 來源:Coin Metrics 翻譯:善歐巴,喜來順財經
Qubic 曾短暫宣稱掌控了門羅幣超過一半的算力,并導致區塊鏈賬本出現 6 個區塊的小幅重組。
門羅采用 RandomX 算法,拓寬了 CPU 挖礦的參與門檻,但整體算力較低,使其更易受到算力集中的威脅。Qubic 正是借助這一點,通過激勵機制獲取了不成比例的影響力。
該事件顯示,小型 PoW 網絡在安全預算有限、算力集中度較高的情況下,更容易受到共識擾動的沖擊。
本月早些時候,門羅幣經歷了一次重大網絡安全事件。一個名為 Qubic 的一層區塊鏈聲稱掌控了門羅幣超過一半的算力,從而得以短暫改寫部分交易歷史。此事件凸顯了小型工作量證明(PoW)區塊鏈在共識穩定性上更脆弱的問題,引發了人們對算力集中和長期安全性的擔憂。盡管該事件被定位為一次“壓力測試”,而非真正的“雙花攻擊”,但它揭示了分布式算力和可持續礦工激勵對于 PoW 網絡安全的重要性。
本文將以門羅事件為案例,探討與 PoW 安全相關的風險。我們將解釋什么是 51% 攻擊與鏈重組,回顧以太坊經典等網絡曾經的案例,并思考這對小型 PoW 網絡的潛在脆弱性意味著什么。
8 月 12 日,Qubic 宣稱其短暫獲得了門羅幣大多數算力。在 PoW 網絡中,這類情況通常被稱為 “51% 攻擊”,即某一單一行為者或協同群體控制了超過半數(>50%)的網絡挖礦能力。這種多數控制可以操縱網絡共識,從而重組區塊(“重組”)、審查交易,甚至嘗試雙花攻擊,嚴重破壞網絡信任。
和比特幣一樣,門羅依賴礦工通過 PoW 共識保障網絡安全,礦工需要耗費算力來提議并驗證新區塊。但不同于使用專用 ASIC 硬件(針對 SHA-256 算法)的比特幣,門羅采用 RandomX 算法,旨在讓通用 CPU 即可挖礦。這樣雖然降低了挖礦門檻,卻也導致門羅整體算力遠低于比特幣(5.5 GH/s 對比 930 EH/s),因此網絡更容易受到算力集中的威脅。
自五月以來,Qubic 在門羅幣上的影響力大幅提升。通過其“有效工作量證明”(UPoW)模型,Qubic 吸引礦工將 CPU 資源用于門羅幣挖礦。Qubic 沒有直接用門羅幣的原生代幣 XMR 獎勵礦工,而是將挖出的代幣在市場上出售,并用所得回購并銷毀自己的代幣。這些更高的獎勵為 Qubic 吸引了大量哈希算力,提升了其挖礦盈利能力,同時也加劇了人們對網絡中心化擔憂。
這最終導致了門羅賬本 6 個區塊的小幅重組,Qubic 的出塊速度一度快于網絡其余部分。雖然有一小部分歷史被短暫改寫,但研究人員在分析事件后發現,并沒有真正的 51% 攻擊跡象,而更像是激勵集中化如何在短期內傾斜挖礦獎勵的一次演示。
這一事件并非門羅獨有,其他網絡也曾出現類似情況,例如 比特幣黃金(2019)、以太坊經典(2019、2020) 和 比特幣 SV(2021)。其中較為嚴重的一次發生在 2020 年 8 月,當時以太坊經典在一個大型礦池下線后,出現了深度鏈重組。攻擊者在私下挖出了一條更長的鏈,并將其廣播至網絡,從而替換了 超過 4,000 個區塊,并重組了數千筆歷史交易。
在以太坊經典的區塊數據中,這一情況可以清晰看到,范圍大約在區塊 10904147 至 10907761 之間。上圖展示了每個區塊的共識大?。ㄒ宰止澯嫞┖徒灰讛盗俊T诠舭l生期間,可以觀察到長時間的紅色點段,共識大小降為零,意味著這些區塊在競爭鏈接管時被孤立。藍色點則標記了最終保留下來的主鏈,攻擊者的鏈則重組了數千個此前的區塊。
這些案例表明,PoW 網絡的安全性取決于 算力分布 和 礦工激勵的可持續性。像門羅這樣的中小型 PoW 網絡,其算力遠低于比特幣,這反映了挖礦硬件和整體規模的差異。由于保護鏈條的總算力有限,單一礦池或協同行動者需要的資源門檻更低,更容易達到多數控制,從而使這些網絡更容易受到共識中斷的威脅。
正如 Qubic 事件所展示的,算力會因更強的激勵而趨于集中。礦工必須獲得可持續的補償,才能持續保障網絡安全。門羅的區塊獎勵在其通縮發行機制下穩步下降,目前網絡每天發行約 430 枚 XMR(約合 12 萬美元)。交易手續費補充有限,每日僅約 9–10 枚 XMR。這種條件下,像 Qubic 的 uPoW 模式 這樣的替代激勵機制,就可能吸引足夠算力,從而在短期內打破網絡平衡。
下圖從更廣闊的視角展現了這一動態:對比主要 PoW 網絡的哈希價格(即每單位算力每天的收入) 與礦工日均收入。比特幣獨占一類,而門羅、萊特幣、ZCash 等中型鏈則聚集在安全預算更薄弱的區間。
相比之下,比特幣龐大的收入基盤有助于維持 ASIC 硬件的分布和礦池的多樣化。盡管圍繞交易費動態和礦池集中度仍有疑問,但比特幣的算力規模和資本門檻,使得協同攻擊的成本極高。
這一點也得到了研究的印證,例如《Breaking BFT》就指出,考慮到 ASIC 硬件的資本投入規模和維持攻擊所需的電力成本,對比特幣發起 51% 攻擊在經濟上幾乎不可行。
門羅與 Qubic 的事件并非一次完整的 51% 攻擊,但它起到了對 PoW 安全性的壓力測試作用。它揭示了在礦工激勵與算力集中時,小型 PoW 區塊鏈可能暴露在共識中斷的風險之下,從而最終動搖網絡信任。過去以太坊經典等網絡的案例也表明,這些風險并非假設,而是反復出現的挑戰。
比特幣的規模效應依舊是關鍵的差異化因素,其攻擊門檻遠高于小型網絡。但其長期安全模型依舊存在疑問,特別是在區塊獎勵持續下降、交易手續費逐漸成為安全預算核心的情況下。歸根結底,Qubic 事件再次強調,PoW 安全依賴于 可持續的激勵機制 和 廣泛分布的算力,而類似的事件可能正是網絡強化自身韌性的催化劑。