区块链系统中区块大小决策的演化均衡分析

在基于PoW的区块链网络中，矿池（独立矿工可视为仅含一名矿工的矿池）竞争成功挖矿以获取奖励。通常，奖励包括固定的区块补贴和时变交易费。交易费由被打包进区块的交易发送方提供，并随区块大小增加而上升。然而，区块越大带来越长延迟，导致成功挖矿概率降低。因此，寻找最优区块大小以权衡这两因素对矿池而言复杂且关键。本文将区块链系统中的重复挖矿竞争动态建模为演化博弈，以研究矿池间交互。该博弈中，每个矿池有两种策略：遵循默认大小$\bar{B}$（即区块大小上限）或不遵循。由于有限理性，各矿池在整个挖矿过程中通过持续学习与调整，依据算力及其他因素追求其演化稳定区块大小（ESS）。我们构建了通用演化博弈的研究框架，并据此从理论上探讨两矿池情形下ESS的存在性与稳定性。利用真实比特币数据进行的数值实验展示了矿池的演化决策并验证了本文理论发现。