Исследование: успел ли Сатоши Накамото намайнить миллион биткоинов?

Исследователи из BitMEX решили проверить теорию о миллионе биткоинов, которые Сатоши Накамото якобы намайнил вскоре после запуска сети. Выводы, к которым они пришли, заставляют усомниться в том, что Сатоши справедливо считать обладателем заветного миллиона, даже если он не потерял доступ к кошельку.

Дискуссия о доминирующем майнере

В начале апреля 2013 года исследователь блокчейна Серхио Лернер предположил, что Сатоши Накамото намайнил миллион биткоинов в 2009 году.

Это утверждения основывалось на очень низком уровне хешрейта в то время (около 7 млн. хешей в секунду), а также на том, что Сатоши, по мнению Серхио, в первые 14 дней после запуска сети был единственным майнером.

Многие в сообществе скептически отнеслись к его утверждениям, поскольку:

• оценка в 7 млн. хешей основана на временных метках блока, а сама выборка достаточно большая;
• нет оснований утверждать, что Сатоши майнил один в течение первых 14 дней (многие люди говорили о майнинге в тот период);
• предположение Серхио о майнинговом оборудовании было неверным.

Скептицизм в отношении гипотезы Серхио понятен, ведь если бы Сатоши намайнил огромное количество монет, это бы представляло существенную потенциальную угрозу для целостности системы.

Плюс к тому изначально представленные Серхио аргументы были довольно слабыми. Через несколько дней он опубликовал более убедительное доказательство доминирования одного майнера. После этого многие поверили, что Сатоши и правда намайнил около миллиона биткоинов.

Функция ExtraNonce

Аргументация Серхио строилась вокруг так называемой функции ExtraNonce (EN). EN не является частью протокола биткоина или частью условий консенсуса; не существует формальной интерпретации этой функции.

EN — это часть базовой транзакции вознаграждения (coinbase transaction, первая транзакция в блоке, где собраны все комиссии по транзакциям в блоке), которая может варьироваться после нескольких попыток хеширования и предоставить дополнительную энтропию для майнеров BTC, как только стандартный нонс в заголовке блока будет использован.

Как видно из рисунка ниже, изменения EN влияют на дерево меркла в заголовке блока (хотя в 2009 году большинство блоков содержало только базовую транзакцию, поскольку сеть ещё не использовалась для транзакций).

Серхио опубликовал рисунок (ниже) с EN по оси Y и высотой блока по оси X (он неправильно обозначил ось Х как «время»). На изображённой серии кривых показано, что EN увеличивается со временем. Некоторые из кривых (чёрные) имеют одинаковый наклон и не перекрыты.

Это говорит о том, что все чёрные линии принадлежали одному майнеру (возможно, Сатоши), который контролировал почти миллион биткоинов. Но исследователи из BitMEX утверждают, что с технической точки зрения наклоны и высоту довольно трудно оценить, хотя само изображение очень убедительное.

В BitMEX решили повторить анализ Серхио, но основная цель исследователей состояла в том, чтобы подсчитать блоки, добытые одним майнером (хотя они признают, что сделать точное распределение практически невозможно).

В BitMEX подчёркивают, что их анализ далёк от совершенства, хотя они использовали множество методов, включая статистический анализ, генераторы случайных чисел и даже проверку некоторых блоков в ручном режиме.

Приведённое ниже изображение представляет распределение каждого блока в 2009 году:

Анализ распределения

Блоки до августа 2009 года подтверждают заключения Серхио. Кривые до 22 августа имеют одинаковые высоту и наклон (вокруг увеличения EN на каждый четвёртый найденный блок). В то же время эти кривые почти никогда не перекрываются (небольшое количество видимых перекрытий в пяти блоках может быть просто совпадением).

После августа 2009 года ситуация меняется. Наклон кривых существенно отличается (от 1,1 до 10 нонсов на блок). В то же время высота кривых очень разная, и между ними существует множество больших промежутков. Поэтому, хотя изображение по-прежнему выглядит убедительным, доказательства того, что кто-то майнил блоки в одиночку, довольно слабые.

Цифры ниже представляют результаты как до, так и после августа 2009 года:

• распределение доминирующего майнера: 14 815 блоков (740 750 биткоинов);
• слабое распределение: 4553 блока (227 650 биткоинов);
• сумма: 19 468 блоков (968 400 биткоинов);
• не распределено: 16 920 блоков (846 000 биткоинов);
• общая сумма: 36 288 блоков (1 814 400 биткоинов).

Сильные стороны анализа Серхио

• Изображение очень убедительное, из него очевидно, что в сети есть доминирующий майнер.
• Многие из кривых имеют схожий наклон и высоту.
• Кривых слишком много, чтобы они были просто совпадением. Поэтому доказательство того, что многие из блоков были добыты одним майнером, весьма убедительно.

Слабые стороны анализа Серхио

• Хотя аргумент EN довольно интересный и показательный, когда дело доходит до оценки количества монет, добытых доминирующим майнером, он практически бесполезен. Методология, используемая при проведении распределения, включает в себя максимальное количество блоков в каждой кривой из-за отсутствия какого-либо другого доступного механизма распределения. Поэтому количество блоков, отданное доминирующему майнеру, сильно завышено.
• Анализ основан на логической ошибке. В любой период будет по крайней мере один майнер, который имеет наибольшую долю или самый быстрый темп роста в EN. Также будет по крайней мере несколько кривых, которые не перекрываются. Группировка этих кривых (которые потенциально могут принадлежать разным майнерам) вводит в заблуждение.
• Даже если кривые похожи, это может быть связано с тем, что у разных майнеров одинаковые параметры майнинга. Майнеры не независимы в том смысле, что они, вероятно, работали с одним и тем же программным обеспечением или могли использовать одно и то же оборудование, которое и создавало одинаковый паттерн.

Итоги исследования

Хотя есть действительно убедительные доказательства наличия доминирующего майнера в 2009 году, исследователи из BitMEX считают, что эти данные менее обоснованы, чем многие ранее предполагали. Доминирующий майнер мог добыть значительно меньше биткоинов, от 600 000 до 700 000 (оптимальная оценка).

Также ничто не говорит о том, что доминирующим майнером был Сатоши. Но кто бы ни был доминирующим майнером, вполне возможно, что на сегодняшний день он потерял или выбросил свои ключи. Вместе в этим своё исследование специалисты BitMEX заканчивают цитатой Накамото (хотя предупреждают, что она вырвана из контекста):

 Зачем удалять кошелек вместо того, чтобы отложить его в сторону и хранить на всякий случай? Никогда не следует удалять кошелёк.