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区块链中的一种半自私挖矿策略制造技术

技术编号:28736735 阅读:62 留言:0更新日期:2021-06-06 11:45
本发明专利技术公开了区块链中一种半自私挖矿策略,旨在降低自私矿工在自私挖矿过程中被发现的概率,提高他们的挖矿收益。与此同时,考虑实际矿池的算力分布,在给定参数下,半自私挖矿方法的收益明显高于传统自私挖矿算法。其技术要点是,自私矿工在采取自私挖矿的过程中,会分出部分算力进行诚实挖矿,这部分算力被称为半自私矿工(semi

【技术实现步骤摘要】
区块链中的一种半自私挖矿策略


[0001]本专利技术属于信息安全
,涉及基于自私挖矿的策略。

技术介绍

[0002]作为最大的去中心化加密货币,比特币一直广受人们的关注。一个最重要的原因是,比特币具有巨大的经济效益,矿工能够通过挖矿获取相对应的奖励。传统观点认为,比特币挖矿是激励相容的,即,矿工只有在遵守比特币挖矿协议,才能够获得最大的收益。然而,在自私挖矿算法中,自私矿工能够获得高于算力占比的相对收益。因此,在收益的激励下,更多的矿工会选择采取自私挖矿。在这种情况下,遵守比特币协议便不能够获取最大的收益。
[0003]在传统的自私挖矿模型中,当自私矿工拥有比特币全网25%的算力以上时,能够获得高于算力占比的相对收益。换句话说,在上述情况下,自私挖矿的收益高于诚实挖矿。因此,在更多收益的激励下,更多的矿工会选择自私挖矿。然而,传统的自私挖矿容易造成过高的分叉率。在这种情况下,诚实矿工很容易发现网络中存在自私挖矿,会降低自私挖矿的收益。为此,本文在传统自私挖矿的基础上,提出了基于半自私挖矿策略,以降低自私挖矿中的分叉率,同时在一定程度上提高自私矿工的相对收益。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种半自私挖矿策略,包含策略模型构建、自私挖矿、分叉率计算、收益计算等步骤,其具体过程如下:
[0005]攻击者拥有α的算力,其分配α*ρ的算力在公链上诚实挖矿,称为半自私矿工 (semi

selfish miner),α*(1

ρ)的算力在私链上进行自私挖矿,称为自私矿工 (selfish miner);
[0006]攻击者构造半自私挖矿策略模型,并优化相关模型参数;
[0007]半自私矿工在公链上诚实挖矿,自私矿工按照SM1算法中的策略采取自私挖矿;
[0008]基于半自私挖矿策略模型,计算自私挖矿过程中导致的区块分叉率forkRate:
[0009][0010]基于半自私挖矿策略模型,计算攻击者(半自私矿工和自私矿工)在自私挖矿过程中获得的相对收益relRevenue和绝对收益absRevenue。
[0011]为了证明该专利技术的有效性,半自私挖矿策略和SM1算法在分叉率、相对收益和绝对收益等不同的衡量指标之间进行了对比。实验结果表明,在当前实际的矿池算力分布中,半自私挖矿策略具有更低的分叉率,更高的相对收益和绝对收益。
附图说明
[0012]图1详细描述了半自私挖矿策略的分叉率。
[0013]图2详细描述了半自私挖矿策略的相对收益。
[0014]图3详细描述了半自私挖矿策略的绝对收益。
具体实施方式
[0015](1)攻击者拥有当前比特币系统全网a的算力,同时初始化相关参数:
[0016](1.1)攻击者分配α*ρ的算力进行诚实挖矿,拥有这部分算力的矿工被称为半自私矿工(semi

selfish miner);
[0017](1.2)攻击者分配α*(1

ρ)的算力进行自私挖矿,拥有这部分算力的矿工称为自私矿工(selfish miner);
[0018](2)攻击者构造半自私挖矿策略模型;
[0019](3)自私矿工按照SM1算法进行自私挖矿:
[0020](3.1)当自私矿工发现了一个区块时,若当前公链和私链的长度相等,自私矿工公布新发现的区块;否则,新发现的区块保持私有,作为私链的一部分;
[0021](3.2)当诚实矿工或者半自私矿工发现了一个区块时,若私链长度小于公链,自私矿工放弃私链,选择公链;若公链长度和私链相等或者私链领先公链一个砌块,自私矿工公布私链上的所有区块;其他情况下,自私矿工仍然保持私链的私密性。
[0022](4)攻击者计算半自私挖矿策略模型中的分叉率:
[0023][0024](5)攻击者计算半自私挖矿策略模型中的相对收益和绝对收益:
[0025][0026]。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半自私挖矿策略的具体过程如下:第一步:自私矿工对其算力进行初始化分配,假设自私矿工算力为α,其中半自私矿工的算力为ρ*α;第二步:定义半自私挖矿策略模型,并优化相关模型参数;第三步:自私矿工按照传统自私挖矿策略(SM1)进行挖矿,半自私矿工在公链上进行诚实挖矿;第四步:在当前半自私挖矿策略模型下,计算拥有算力α的自私矿工,采取自私挖矿导致的区块链网络分叉...

【专利技术属性】
技术研发人员:李涛陈玉玲何建江罗运
申请(专利权)人:贵州大学
类型:发明
国别省市:

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