区块链鲁棒性的博弈论方法

区块链在最近几年中引发了全球兴趣，日益影响技术和金融领域。本论文调查区块链协议的鲁棒性，具体关注以太坊 Proof-of-Stake。我们以两种关键属性定义鲁棒性：安全性，确保区块链不会有永久性冲突区块；活跃性，保证不断添加新的可靠区块。我们的研究解决了传统分布式系统方法（将代理人分类为诚实或 Byzantine，即恶意或故障）与博弈论模型（考虑以激励为驱动的理性代理人）之间的差距。我们探讨了激励如何影响鲁棒性，两种方法均如此。论文包含三个独立分析。首先，我们形式化以太坊 PoS 协议，定义其属性并通过分布式系统视角检查潜在漏洞。我们指出某些攻击可能削弱系统鲁棒性。其次，我们分析不活跃泄漏机制，以太坊 PoS 的关键特性，突出其在网络中断期间维持系统活跃性的作用，但以牺牲安全性为代价。最后，我们采用博弈论模型研究以太坊 PoS 中理性验证器的策略，识别这些代理人可能偏离 prescribed 协议以最大化奖励的条件。我们的发现深化了对激励机制对区块链鲁棒性重要性的理解，并为设计更具韧性的区块链协议提供了见解。