
比特幣博弈論:51%攻擊與礦工的誠實誘因
比特幣去中心化共識機制的運作,仰賴精心設計的激勵結構。
首要且根本的規則是,工作量最高的鏈才是正確的鏈。
這項單一規則消弭了對中央仲裁者的需求,將鏈的正確性,
界定為數千個分散參與者的努力成果,
他們各自試圖擴展區塊鏈。
對礦工的補助持續推動區塊鏈前進,
為那些不開採頂端的礦工,創造了痛苦的機會成本。
這些機制,連同難度調整,為一條在過去 15 年裡,
以近乎 100% 的清晰度前進的鏈,設定了博弈論框架。
唯一的但書是,如果一個礦工或礦工聯盟能夠掌握超過 50% 的算力,
他們將有能力覆蓋最近的區塊,禁止其他礦工寫入未來的區塊,
並決定哪些交易記錄在規範的帳本中。
顯然,這將是一場災難;
因為整件事的重點是避免單一方控制局面的情況。
因此,中本聰設計的博弈論中,
最終的約束要素是,必須存在某種激勵,以防止這種情況發生。
正如白皮書中所述:
「這種激勵可能幫助鼓勵節點保持誠實。
如果一個貪婪的攻擊者能夠集合比所有誠實節點更多的 CPU 算力,
他必須選擇利用它通過竊取回自己的支付來欺騙人們,
或利用它來生成新的比特幣。
他應該發現遵守規則更有利可圖,
這些規則使他比其他所有人加起來獲得更多的新比特幣,
而不是破壞系統和他自身財富的有效性。」
確實,這是一切比特幣博弈論的基石。
比特幣只有在任何時間點,
至少 50% 的礦工都有激勵保持誠實,才有意義。
自 2009 年以來,情況一直是如此。
一個較少被討論,但可能最關鍵的理論部分是,
為什麼他應該發現遵守規則更有利可圖。
答案在 2009 年、2010 年、2011 年以及此後每一年,
始終是相同的:因為如果他不這樣做,它就會崩潰。
如果它崩潰了,比特幣實驗就結束了,
而這樣做的礦工將成為一堆毫無價值的電子垃圾的自豪所有者。
這就是中本聰所指的,
這也是為什麼在 2014 年 ghash 礦池超過 50% 的算力時,
社群感到恐慌。
一個單一方(即使是一個礦池)可能接管系統的想法,
代表了一種如此災難性的失敗模式,以至於每個人都試圖避免它。
請注意,51% 攻擊的理論可能性永遠存在,
無論當前的算力、電力成本、冷卻成本或新的 ASIC 如何。
這是 51% < 100% 這一事實的同義反覆結果:
在任何時間點,都可以創建一個具有惡意意圖的礦池,
並且 60% 的礦工可以加入這個礦池。
事實是,近年來,100% 的礦工都主動地開採頂端。
這始終是一個激勵問題,而不是物理可行性。
對於那些在系統之外,沒有 ASIC 的人來說,
安全模型禁止他們攻擊系統。
但安全模型的設計不僅僅是為了保護免受外部威脅(畢竟這是一個開放系統),
它的設計也是為了保護免受系統內參與者的侵害。
礦工不僅保護系統免受非礦工的侵害,
他們還保護系統免受其他礦工的侵害。
考慮一下自私挖礦。
從數學上證明,這種技術可以為一組 34% 的礦工,
在難度調整期之外執行此技術帶來優勢。
自私挖礦並不涉及明確的盜竊,甚至審查,
只是為了形成聯盟的礦工提供更好的投資報酬率。
最近的報告顯示,
上市公司礦工的份額接近 30% 並且還在增長。
再加上一些大型私人礦工,我們就達到了自私挖礦的門檻。
自私挖礦是否似乎不可避免?
所有需要的是,一個由 34% 組成的礦工集合,
撥打一個電話並啟動該流程;三週後,他們正在收穫回報。
然而,到目前為止,沒有任何礦工群體試圖這樣做。這是為什麼?
如果美國政府承諾一項計劃,在未來幾十年裡投資比特幣,
他們將創造出一些不可能失敗的東西。
它簡直不可能。
無論誰開採比特幣,誰被定價出局,
哪些方使用該鏈,它都不可能失敗,也不會失敗。
如果出現關於挖礦的憲政危機,
這種危機將得到解決,並以非常清晰和明確的方式解決。
簡而言之,美國政府將自身與比特幣未來幾十年的成功糾纏在一起,
消除了比特幣對抗中心化的終極武器;
它選擇失敗的權利。
很難想像,當礦工應該發現組成聯盟和壟斷挖礦更有利可圖時,
他們為微薄的利潤而奮鬥,
會繼續進行去中心化鬧劇,嚴格來說,
這甚至不違反規則。
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