动态平均收益最优的扣块策略:间歇性扣块攻击

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在工作量证明区块链系统中,矿工为了获得更稳定的收益,从而组成了计算能力相对较大的矿池,这种现象对这些系统的稳定性和安全性的影响,引起了研究者们的广泛关注。很多研究已经表明,通过偏离诚实的挖矿策略,可以增加恶意矿工的回报。矿池里的矿工通过扣留自己寻找到的块,使目标矿池奖励系统失衡,让恶意矿工获得本不属于自己的收益,从而使矿池的收入受到损失。虽然这些攻击已经广泛为大家所熟知,但这些攻击模型通常只是在简化的静态模型中进行研究。本文详细分析了扣块攻击中,攻击者矿池、受害者矿池和第三方诚实方的收益对比,并给出了不同扣块攻击变种的对比,比如:雇佣扣块攻击和分叉扣块攻击等。为了更接近实际情况,本文详细分析了扣块攻击中攻击者的动态回报,同时考虑了一个更加逼真的模型:计算能力不断变化的情况。在分析过程中,我们将平均收益分为四个阶段,分别表示不同的策略下的动态平均奖励。我们提出了一种名为间歇性扣块攻击的新型攻击策略,并证明了这种攻击在动态模型中是最优的。间歇性扣块攻击的主要思想在于,降低某个阶段的持续时间,从而增大攻击者的平均收益。此外,我们还分析了不同的和计算能力相关的其他攻击,例如自私挖矿攻击和分支扣块攻击,虽然宽松的分析认为间歇性攻击策略依然是动态平均收益最优的,但由于比特币的具体条件是多变的,我们的分析只是定性分析,把更细致的分析作为我们未来研究的方向。最后,我们模拟了每种策略下的收益和平均收益,结果也证实了我们的分析结果:间歇性攻击策略可以为攻击者带来最大的平均收益。
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