以比特币为代表的公有链是当今世界上最重要的区块链网络之一,其底层支撑技术以及应用方式对现存区块链技术产生了深远影响。但公有链本身也面临着一系列安全威胁。其中最严重的安全威胁是以自私挖矿攻击为代表的针对比特币挖矿协议的挖矿攻击。为抵御挖矿攻击,研究者必须建立相应的攻击模型为后续防御策略的提出建立基础。目前有很多针对比特币挖矿协议的攻击策略及其模型研究,但这些研究大都针对单一挖矿攻击策略,仅FAW攻击策略可以归类为组合攻击策略。而FAW攻击策略存在状态转移过于复杂、灵活性和可扩展性差的问题。针对以上存在的问题,本文提出了一种新的名为Selfish-With-Discard(SFD)的组合攻击策略。SFD攻击策略使得攻击者在一定算力范围内能够获得相比自私挖矿攻击策略、区块丢弃攻击策略和FAW攻击策略更好的收益,从而拓展了挖矿攻击模型的研究。本文具体工作如下:本文构建了包含一个自私挖矿矿池与一个诚实矿池的简单SFD模型,并描述了简单SFD模型的宏观结构、状态空间以及攻击者行动策略。在此基础上,本文证明了简单SFD模型存在稳定分布,并推导了简单SFD模型下攻击者分布概率表达式和攻击者期望收益表达式。本文还将简单SFD攻击策略与经典自私挖矿攻击策略、区块丢弃攻击策略以及FAW攻击策略进行了实验对比。对比实验表明,在攻击者持有的算力小于区块链网络总算力的20%时,简单SFD攻击策略相比经典挖矿攻击策略和区块丢弃攻击策略能够让攻击者获得更高的收益。本文还通过对比实验探讨了其他因素对攻击者收益的影响。在与FAW攻击策略进行对比的过程中发现,当攻击者总算力增加时,简单SFD模型下攻击者收益的增长速度大于FAW攻击模型下攻击者收益的增长速度。当攻击者总算力一定时,简单SFD模型下攻击者能够通过调节其他参数来获得相较FAW攻击更好的收益。本文构建了多诚实矿池SFD模型,并描述了多诚实矿池SFD模型的宏观结构、状态空间以及攻击者行动策略。本文还讨论了当区块丢弃攻击者转为诚实挖矿时,多诚实矿池SFD模型的变化。在此基础上,本文推导了多诚实矿池SFD模型的通用攻击者分布概率表达式,并以两个诚实矿池SFD模型和三个诚实矿池SFD模型为例推导了攻击者期望收益表达式。而两个和三个诚实矿池SFD模型同经典自私挖矿攻击策略、区块丢弃攻击策略、简单SFD攻击策略和双矿池FAW攻击策略的对比实验表明,在不同的参数空间中,攻击者总能够通过调节其可控参数来获得相比FAW攻击策略和经典自私挖矿攻击策略下更好的收益。同时,同简单SFD模型的对比实验表明,在同等参数条件下,诚实矿池数量的增加对攻击者更为有利。