可持续区块链的演化动力学

基于工作量证明（Proof-of-Work）共识协议的区块链的能源可持续性引发了激烈争论。其根本问题在于验证加密资产交易所需的高度耗能过程，即挖矿。挖矿是求解密码学谜题的过程，其激励来自获得奖励的可能性。进行挖矿的用户（即矿工）越多，区块链的总耗电量就越高。因此，挖矿构成了一种负环境外部性。在此，我们研究矿工的利益能否与遏制能耗的集体需求相吻合。为此，我们引入加密资产博弈（Crypto-Asset Game），即一个基于演化博弈论框架的模型，用于研究由可作为加密资产用户或矿工行事的智能体组成的人群的动力学。挖矿的能耗影响两种策略的收益，对矿工而言为直接成本，对加密资产用户而言为环境因素。所提模型通过数值模拟研究，表明在某些条件下，智能体人群可达到优化全局能耗的策略分布，即由低密度矿工构成。最后，基于工作量证明的区块链能否实现能源可持续？我们的结果表明，区块链协议参数可能在该技术的全球能耗中扮演重要角色。