矿工的困境

开放分布式系统可以通过要求参与者提供工作量证明并奖励其参与来保障安全。比特币数字货币引入了这种机制，该机制被几乎所有当代数字货币及相关服务所采用。一个自然的过程导致此类系统的参与者形成矿池，成员在其中聚合算力并分享奖励。比特币的经验表明，最大的矿池通常是开放的，允许任何人加入。长期以来人们都知道，成员可以通过看似加入但从不分享其工作量证明来破坏开放矿池。矿池将其收入与攻击者分享，因此其每个参与者的收益都会减少。我们定义并分析了一种博弈，其中矿池利用部分参与者渗透到其他矿池并执行此类攻击。对于任意数量的矿池，“无矿池攻击”并非纳什均衡。对于两个矿池或任意数量的相同矿池，存在一种均衡构成了“公地悲剧”，即矿池相互攻击，所有矿池的收益均低于无人攻击时的收益。对于两个矿池，是否攻击的决策即为“矿工的困境”，这是迭代囚徒困境的一个实例。活跃比特币矿池每天都在进行这场博弈，但它们显然选择不攻击。如果这种平衡被打破，开放矿池的收入可能会减少，使其对参与者失去吸引力。