比特币MEV和破解悬赏

间或有讨论所谓 MEV 问题,便查询了一下比特币 MEV 的案例。所谓 MEV 一词,实源于以太坊,原本是「矿工可提取价值」(Miner Extractable Value)的缩写。自以太坊弃 PoW 而转 PoS 之后,随改名为「最大可提取价值」(Maximal Extractable Value)。

隔夜比特币继续在 26.5-27k 区间盘整。链上活跃度数据继续降低,大量 BTC 被囤积起来不动,降低了日交易量。

间或有讨论所谓 MEV 问题,便查询了一下比特币 MEV 的案例。所谓 MEV 一词,实源于以太坊,原本是「矿工可提取价值」(Miner Extractable Value)的缩写。自以太坊弃 PoW 而转 PoS 之后,随改名为「最大可提取价值」(Maximal Extractable Value)。

什么是 MEV?定义如下:

「最大(在工作量证明上下文中以前称为「矿工」)可提取价值(MEV)是指通过审查和 / 或更改区块中交易的顺序,可以从区块生产中提取的超过标准区块奖励和燃料费的最大值。

「当有人在区块链中发送交易时,交易被广播到网络与实际被挖掘成区块之间存在延迟。在此期间,交易位于一个称为内存池的待处理交易池中,每个人都可以看到其中的内容。套利者和矿工可以监控内存池并找到最大化自己利润的机会,例如通过抢先交易。如果领跑者是矿工,他们也可以重新排序甚至审查交易。」

可见,当且仅当区块链上待处理的交易除了矿工费之外,还存在额外的套利可能性时,才会出现 MEV。由于以太坊主打上层应用,这导致 MEV 在以太坊上非常常见。比如当你在 Uniswap 中要花费 10 USDT 购买 100 AAA 代币,MEV 机器人看到你发出购买交易后,就会发出一笔购买 AAA 的交易,并「贿赂」矿工把它的买单放到你的前面执行。由于 AMM 的算法特性决定了,MEV 机器人买入价最便宜,你贵一点儿(由于允许滑点误差,你的交易依然会成功),你俩买完后,AAA 代币的价格就升高了,比如到了 100 AAA 可以兑换 12 USDT 了。这时候 MEV 机器人就把刚才 0.1 刀买入的 AAA 以 0.12 刀抛售,赚取其中的差价。

那么,比特币链上有 MEV 的可能性吗?理论上可能。但实际上极少。

事实上,早在 MEV 这个术语被发明之前,10 年前的 2013 年,核心开发者 Peter Todd 在 bitcointalk 论坛上发起了一个赏金破解哈希算法的小活动。这个活动也是为了展示一下 P2SH 能做些什么有趣的事情。

他创建了若干个 P2SH 地址,每一个都对应一个脚本,脚本的内容就是验证你是否提交了两个哈希冲突的数。若是,则你就可以取走地址里全部的 BTC。他构造的几个脚本分别对应以下几个哈希函数的破解:SHA1,SHA256,RIPEMD160,RIPEMD-160(SHA-256()),SHA256(SHA256())。

对应的 P2SH 地址及其余额(截止到今天)如下:

37k7toV1Nv4DfmQbmZ8KuZDQCYK9x5KpzP 0 (历史交易量约 2.5 BTC)

35Snmmy3uhaer2gTboc81ayCip4m9DT4ko 0.27634251 BTC

3KyiQEGqqdb4nqfhUzGKN6KPhXmQsLNpay 0.11476888 BTC

39VXyuoc6SXYKp9TcAhoiN1mb4ns6z3Yu6 0.10026873 BTC

3DUQQvz4t57Jy7jxE86kyFcNpKtURNf1VW 0.10026873 BTC

总计:0.59164885 BTC 约合 10 万 RMB

据《上帝掷骰子:比特币史话》第五章「哈希」第 15 话「破解」,SHA-1 哈希算法其实早在 2005 年就被我国密码学家王小云教授团队攻破了。

比特币MEV和破解悬赏
图:《史话》第 15 话 王小云教授攻破 SHA-1

Peter Todd 在悬赏帖子里说,欢迎向上述地址捐赠赏金——把 BTC 打进相应地址即可。尤其是第一个地址,检验对 SHA-1 的破解——据信破解成本大概是 277 万美元。

2014 年 12 月 20 日,SHA1 悬赏地址收到第一笔 0.001 BTC 的捐赠。到 2016 年 10 月 8 日,悬赏地址已经累积了 2.48 BTC。2017 年 2 月 23 日,终于有人提供了正确的破解结果,一举提取了 2.48 BTC 的赏金。现价折合约 6.6 万美元。

其他几组悬赏地址仍然坚如磐石,迄今无人提供破解结果。正如《史话》第五章「哈希」第 16 话「矛与盾」的记述,中本聪早在 2010 年 6 月 14 日针对哈希破解问题所作的评价那样:

比特币MEV和破解悬赏
图:《史话》第 16 话 中本聪评价哈希破解问题

由于区块链完全透明公开的特性,我们任何人点开提供破解结果这笔交易,都能一目了然地看到,挑战者所提供的两个 SHA-1 冲突的原像。

此处就存在矿工进行 MEV 的可能性:如果一个比特币出块节点看到了这样一笔交易,并且判断出来这是从悬赏地址提取 2.48 BTC 的正确答案,那么矿工就可以抄袭他的正确答案,构建一笔新交易把 BTC 提取给自己,然后优先打包自己构建的新交易。

从区块链的记录来看,我们无法判断这究竟是一笔正常的提交答案领取赏金的交易,还是矿工抢先的交易。由于这个悬赏不像知名协议那样众所周知,所以矿工可能也不太会注意到这里有 MEV 的机会。何况 2.48 BTC 相比于矿工的正常产量,实在是太微不足道了。

不仅仅是 MEV,一旦答案披露,它就可以被重复利用,即所谓「重放」(replay)。在此之后,如果任何人再向这个悬赏地址里捐赠 BTC,必然会被立刻提取领走。

比特币矿工所日以继夜计算的,就是 SHA-256 哈希。时至今日,比特币全网的巨大算力,据称每秒哈希数(362Ehash/s = 362 * 10^18 = 3.6 * 10^20)已经和宇宙中的星星数量(2 * 10^22 ~ 3 * 10^23)差不多了。如果一个哈希是一颗恒星,那么每 100-1000 秒,比特币矿工们就遍历一次宇宙。

即便如此,仍然无人攻破 SHA-256 哈希。

在比特币链上,还有比 Peter Todd 的哈希破解悬赏金额高得多的多的赏金地址呢。据信高达 100 万枚 BTC 以上。成天忽悠比特币不安全、叫嚣破解比特币的嘴炮很多,可是十几年了也没看到哪个真把赏金拿走。今日篇幅有限,以后有时间我们再慢慢谈吧。

(声明:请读者严格遵守所在地法律法规,本文不代表任何投资建议)

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