基于博弈论的比特币矿池挖矿策略研究

发布时间：2024-04-13 04:22

　　在数字货币呈现出百花齐放的状态下,比特币仍然是数字货币的主流,因此为了获得比特币奖励,矿工们之间会形成竞争关系。随着参与比特币挖矿的矿工数量逐渐增多,整个比特币网络中的总算力相应增加,因此,单个矿工成功挖到比特币的概率逐渐变小。矿工们只有联盟形成矿池,以更大的算力参与挖矿。矿池中的矿工会根据矿池规定的奖励分配机制来获取各自的比特币奖励。然而,在当前的矿池挖矿机制中,矿池管理员和矿工的策略性行为被忽视了。本文使用博弈论方法研究了矿池中的矿池管理员和矿工的挖矿策略。将区块挖矿过程建模为斯塔克尔伯格博弈(称为挖矿博弈),并且对矿池管理员和矿工的效用同时进行优化。在挖矿博弈的第一阶段,矿池管理员设置挖矿难度。在挖矿博弈的第二阶段,矿工根据挖矿难度决定投资的算力。本文证明了挖矿博弈具有独特的斯塔克尔伯格均衡。本文提出了一种组合算法鼓励那些不投入算力的矿工,目的是将矿池中没有投入算力的矿工们进行组合,并激励尽可能多的矿工们能够以组合的形式在挖矿博弈中获胜,从而使这些矿工能够投入算力。通过定量分析和仿真,对本文提出的挖矿策略包括挖矿机制和组合机制进行性能评估和验证。与原始的PROP方法进行对比,挖矿...

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1矿池的实际场景

币大概每隔四年减半一次的特性，截止到目前为止大概是12.5个比特币，并且比特币最初规定一个区块只能被一个人挖到，这个人会获得该区块全部的收益，而其他人则没有收益。这就注定了随着参与比特币挖矿的人数越来越多且分散到一定程度，比特币网络的算力不断上涨，少量的算力占整个比特币网络的总算....

图1.2全网最受欢迎的矿池的算力分布

南京邮电大学专业学位硕士研究生学位论文第一章绪论3图1.2全网最受欢迎的矿池的算力分布1.2研究意义由于比特币具有总数量的稀缺性以及只能被真实用户转移或支付的高安全性的特性，比特币的价值近几年以来一直处于上涨的趋势，截止到2021年4月14日，比特币已达到60000美元[25]。....

图2.2区块链的数据结构

南京邮电大学专业学位硕士研究生学位论文第二章区块链及矿池概述9图2.2区块链的数据结构在基本加密数据组织的基础上，维护区块链网络需要区块链网络中的节点传播交易，将数据存储为区块，验证交易，并最终达成交易顺序的共识。区块链中完整的工作流程如图2.3所示。新发起的交易由发送方广播到网....

图5.1挖矿机制的运行时间

南京邮电大学学位硕士研究生学位论文仿真实验与结果分析325.2.1运行时间首先评估挖矿机制的运行时间，运行结果如图5.1所示。从图中可以观察到运行时间与矿工数量上几乎是呈现线性关系的，最大的运行时间是在1000个矿工实例时，并且时间小于0.45毫秒。图5.1挖矿机制的运行时间5.....

本文编号：3952479