扣块攻击：矿池无法从单个份额发现的攻击

什么是区块扣留攻击？

这是一个矿工提交所有普通份额，却藏起那个本该成为区块的份额。矿池为这些份额付钱，而区块永远不会到来。

您发给矿池的每个份额，都是一个没达到区块目标的真实解。区块目标是哈希要成为区块必须通过的更高门槛。偶尔会有一个解也通过了它，这个份额就是一整个区块。

在矿池检查之前，这样的份额和其他份额看起来一模一样。

攻击者老老实实地做工作，提交每一个普通份额。它悄悄扔掉那个本该成为区块的份额。矿池统计份额并为之付钱。矿池本该收到的区块永远不会到来。

为什么单个份额暴露不了它？

从任何单个份额来看，攻击者都没有异常。硬件是真的，算力也是真的。份额有效，到达速度也正常。矿池检查一个份额，什么也看不出来。

缺少的是一种“不存在”，而“不存在”只能随时间显现。一个占矿池算力某个比例的矿工，大致也应该找到同样比例的区块。

在一小时内，这说明不了什么。找到区块是随机的，安静的时段很平常。在足够长的时间窗口里，它能说明很多。

代价是什么，由谁承担？

矿池失去了本该得到的区块奖励。但损失其实并不落在矿池身上。无论在哪个矿池，这一点都值得弄明白。

• 在按比例方式下，这一轮会一直持续到别人找到区块为止。这一轮里的每个人都在一个比正常更长的轮次上工作。所以每个人每单位工作的收益都略有减少。代价分摊到了诚实的矿工身上。
• 在按份额支付的方式下，对运营者更糟。矿池已经自掏腰包为每个份额付了钱，靠区块到来回本。持续的攻击会直接掏空运营者。历史上，人们最担心的就是这种情况。

为什么有人会这样做？

攻击者也扔掉了区块奖励。乍一看，这纯粹是自损。只有当攻击者在矿池看不到的地方获益时，这才说得通。

常见的动机是竞争。经营自己矿池的人可以租来或调来算力，指向竞争对手，压低它的成绩。这样他自己的矿池相比之下就显得运气更好。攻击者仍能拿到的份额收入，为这场破坏买了单。

在一种更隐蔽的变体中，攻击者不扔掉区块，而是把它留在手里。它在这个区块之上私下继续挖矿，然后在对自己有利的时机再提交。这更难得手，需要占有很大比例的算力才值得一试。

怎样检测它？

检测只能靠统计，因为没有别的信号。把某个参与者实际找到的区块，与按其份额数应该找到的区块进行比较。比较的时间窗口要足够长，让运气能够平均掉。

难点在于时间窗口。

• 窗口太短，普通的坏运气看起来就像攻击。诚实的矿工会不断被指控。
• 窗口太长，真正的攻击者在数字说话之前就能活动一段时间。

这种取舍没有巧妙的解法。它来自随机性，而不是软件。

所以一个靠谱的检测器会把问题交给人来判断，而不是自己动手。由统计数字驱动的自动封禁，总有一天会封掉一个只是运气不好的人。让一个正当的矿工下线，比攻击本身更糟。

这对诚实的矿工意味着什么？

几乎没有影响，这一点值得直说。

无论如何，您的份额都照样被统计和支付。运气不好不是过错，也不可能是过错。在任何短时间窗口里，大多数矿工都运气不好。

连续几轮您贡献了很多而矿池什么都没找到，这是正常的波动。矿池统计中的运气数值会告诉您这有多正常。

这种攻击是矿池在意谁把算力指向自己的原因之一。这也是为什么一个如实公布区块和运气的矿池更值得信任。核查矿池所需的一切都在区块页面上。