自私挖矿揭秘：比特币激励机制解析

理解比特币的激励机制

比特币是一个精心设计的激励游戏。在去中心化的生态系统中，协调参与者的利益对于网络的长期可行性至关重要。激励节点保护网络的主要动力是财务上的——通过诚实的行为，他们有机会获得奖励。而如果试图作弊，他们将错失潜在的收入。

这在挖矿中表现得尤为明显。参与者投入大量资金用于电力和专业硬件，希望通过将区块添加到区块链中收回投资并盈利。矿工们寻求最大化回报，而遵守规则是实现这一目标的最简单方式。

当矿工将区块添加到链上时，他们将获得该区块中所有交易的费用，以及一部分新铸造的比特币。我们称之为区块奖励，每210,000个区块（约每四年）奖励的比特币数量就会减半。截至目前，奖励为12.5个BTC，但几个月后将减少到6.25个BTC。

挖矿的财务激励使其竞争激烈，这最终增强了网络的安全性和去中心化。有人推测这些激励机制可以被操纵。本文将探讨“自私挖矿”的概念。

如果你想了解更多关于比特币背后的激励机制，请阅读《加密经济学初学者指南》。

自私挖矿是如何运作的？

关于自私挖矿最全面的探索可以在2013年由研究人员Ittay Eyal和Emin Gun Sirer撰写的论文《多数不足：比特币挖矿易受攻击》中找到。该论文的核心观点是，与普遍看法相反，比特币矿工的激励机制存在缺陷，可能会导致网络的中心化。

让我们用一个例子来说明自私挖矿。假设总哈希率在4个矿工之间平均分配：Alice、Bob、Carol和Dan（每人25%）。Alice、Bob和Carol遵守规则，但Dan试图利用系统为自己牟利。

在正常情况下，我们期望找到区块的矿工立即将其添加到链上。这就是Alice、Bob和Carol作为诚实参与者所做的。但如果Dan找到一个区块，他会隐瞒它（虽然是一个有效的解决方案，但尚未添加到链上）。Dan可能会幸运地连续找到两个区块，比其他人更快。

假设已经挖出了100,000个区块。现在Alice、Bob和Carol试图提出第100,001个区块。Dan找到了它，但将这一信息保密。现在有两条链，一个是公开的，另一个是Dan的秘密（且更长）的链。在其他人仍在寻找第100,001个区块时，他找到了第100,002个区块。

Dan的链现在领先两个区块。只要他的运气不穷尽，并且始终能保持这种领先优势，他就继续下去。当其他人追赶到只落后一个区块时，他公布他的链。

Dan现在公开的链比其他参与者正在工作的链更长。根据我们称为“最长链规则”的规则，应当工作的“正确”链是累积了最多工作量证明（也称为链工作量）的链。因此，如果一个节点检测到一条链有更多的累积工作量，它将切换并将挖矿能力投入到这条更长的链上。

现在，Alice、Bob和Carol看到了Dan的链——他们现在认识到这是应该跟随的链。他们原本可能在另一条链上获得的任何奖励都将不复存在。由于Dan在当前链上挖掘了这些区块，他保留了所有奖励。

自私挖矿对比特币构成威胁吗？

确实，对于所有参与者来说，按照预期行为会更便宜。自私挖矿会造成大量浪费，但重要的是要注意，那些从事这种行为的人对网络其他参与者保持战略优势。因此，攻击者可能会吸引更多矿工加入，这只会使情况变得更糟。

在他们的论文中，Eyal和Sirer指出这是主要风险之一：随着时间的推移，自私挖矿可能会导致矿池哈希率的增长，因为各方会与自私实体联合以最大化收入。一旦一个矿池获得了大多数权力，它可能会尝试进行51%攻击。

其他人认为这种行为并不构成威胁，理由是矿工的意识形态考虑，以及保持网络去中心化运作的激励。允许生态系统被腐蚀将阻止矿工收回他们在电力和设备上的投资，或实现盈利。

结语

如果一群矿工能够成功实施自私挖矿，这确实可能是一个吸引人的策略，以提升他们的收入。在最坏的情况下，这些激励会导致诚实的矿工加入自私的矿工，损害比特币的去中心化。

然而，从更大的角度来看，各方以这种方式联合起来是没有意义的。毕竟，破坏网络安全的行为可能会导致比特币价格下跌，这直接影响挖矿操作的盈利能力。