PoW共识算法中的博弈困境分析与优化

摘要：

区块链是随着比特币等数字加密货币逐渐兴起而盛行的一种新型去中心化分布式系统,具有去中心化、时序数据、集体维护、可编程和安全可信等特点.目前,区块链已引起政府部门、金融机构、科技企业和资本市场的高度重视与广泛关注.如何在一个去中心化的分布式系统中高效地达成共识是区块链技术研究的重要问题.本文从工作量证明(Proof of work,PoW)共识算法的挖矿困境入手,分析PoW共识过程中矿工策略选择的纳什均衡存在条件.利用零行列式(Zero determinant,ZD)策略对矿工策略选择进行优化,并通过数值仿真来验证优化算法的有效性.概括来说,本文从博弈论角度来理解和剖析PoW共识算法,为进一步设计基于博弈论的共识算法提供新的思路和方法.

关键词：区块链、工作量证明、共识算法、区块截留攻击、纳什均衡、零行列式策略

所属期刊栏目：43

分类号：TP3;F12

资助基金：国家自然科学基金61272007,61503342,61672467;国家自然科学基金重点项目71731004;国家杰出青年基金61425019;浙江省自然科学基金LY16F030002资助 Supported by National Natural Science Foundation of China61272007,61503342,61672467;Key Projects of National Natural Science Foundation of China71731004;National Science Foundation for Distinguished Young Scholar of China61425019;Natural Science Foundation of Zhejiang ProvinceLY16F030002

在线出版日期：2017-12-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：1520-1531