区块链倪老师：比特币系统中的囚徒困境

比特币系统自始至终都存在的囚徒困境，导致了越来越多的矿工和矿机厂商。 区块链的倪老师来告诉你是怎么回事。

比特币系统自始至终都存在囚徒困境。

事实上，这是几乎所有基于 POW 的数字货币都存在的问题。

囚徒困境是指两个被俘的囚犯之间的一种特殊博弈。

囚徒困境是指两名犯罪嫌疑人作案后被警察抓获，被关在不同的房间接受审讯。 警方知道两人有罪比特币51%攻击，但证据不足。 于是民警对两人说：

如果双方都否认，则每人将被判处一年徒刑；

如果双方都供认，则每人将被判处八年徒刑；

若二人一供，一不供，则供者释放，不供者判十年。

因此，每个囚犯都面临两个选择：坦白或否认。

两人分开审讯的时候，显然无法知道对方是选择坦白还是否认，而眼下对他们来说最好的选择就是坦白。

因为如果共犯不认，认罪就可以无罪释放，认罪就判一年，认罪不如认罪；

于是，两名嫌疑人都选择了认罪，各自被判处有期徒刑八年。

对于一个由两名罪犯组成的“团队”来说，整个团队最好的选择无疑是两人都否认，各判一年。 但实际情况恰恰相反。

囚徒困境反映出的问题是团队中每个人对自己的最优选择不一定是整个团队的最优选择，个体的理性选择有时会导致团队的非理性选择。

这就是囚徒困境。 那我为什么说比特币系统会有这样的囚徒困境呢？

根据比特币的算法设置，比特币系统会自动调整难度，使出块速度稳定在10分钟左右。 也就是说，不管比特币节点有多少，全网算力有多高，比特币出块时间都是10分钟。

新区块的比特币奖励发放给记账成功的节点。 由于矿池模型的诞生，为了公平起见，矿池整合所有接入矿池的矿机算力进行竞争记账，以提高成功率，记账成功后的比特币奖励是基于关于矿池的访问量和矿机算力的分配比例。

例如，假设接入某矿池的矿机总算力为100，其中一台矿机算力为1，当前区块奖励为100个比特币，那么这台算力为1的矿机1 的次方可以得到 1 个比特币。

目前几乎所有的矿工都是采用这种接入矿池进行挖矿，然后按照算力分配收益的挖矿方式。

因此，接入矿池的矿工算力越高，获得的奖励就越多。 因此，矿机市场越来越大，生产矿机的公司也越来越多。 但正是在中间出现了囚徒困境。

首先，矿工为了获得更多的挖矿奖励，会选择在自己的承受范围内尽可能的提升自己的算力，也就是购买新的矿机，这是“矿工”这个角色的个人最佳状态“矿工队”。 选择。 为满足客户需求，矿机厂商将不断加大技术研发投入，生产出新一代高算力、低能耗的矿机。

整体来看，整个“矿工团队”的整体算力越来越高，但比特币的出块速度依然维持在10分钟，也就是说比特币的整体奖励没有变化（实际情况是也就是说每隔大约四年，比特币区块奖励就会减半一次）。

如果用公式表示每个新区块诞生时每个矿工获得的新币奖励：

矿工新币奖励=（矿工算力÷全网算力）×区块奖励

假设现在全网每一个矿工都关闭了自己一半的矿机，那么公式可以表示为：

矿工新币奖励=[（矿工算力÷2）÷（全网算力÷2）]×区块奖励

可以发现，即使每个矿工的算力减半，他们获得的新币奖励也不会改变，因为他们的算力占全网算力的比例没有改变。

也就是说，“矿工团队”的集体最佳选择应该是按比例降低矿机成本，这样获取币的成本会大大降低，而获取币的数量可以保持不变。

但我们知道这是不可能的。 如果全网矿工同意减半算力，如果一个“叛徒”花费巨资增加算力，原来的分红比例将被彻底打破，甚至这个“叛徒”还能得到原来的51%可以以更低的成本发起对比特币系统的攻击。

这显然是任何人都不愿意看到的局面。 因此，矿工们依然选择不断加大对矿机的投入。

这就是我所说的比特币系统中的囚徒困境。 矿工正在“被迫”选择他们个人的最佳选择，而这恰好是“矿工团队”最糟糕的选择。

我们仍然不知道比特币的创始人中本聪是提前设置了这样一个让矿工跳进去的囚徒困境，还是无意中制造了世界上最大的囚徒困境。 但毋庸置疑的是，从长远来看，比特币系统的囚徒困境正在不断增加整个比特币网络的算力，系统的安全性也随着比特币算力的增加而越来越强。整个网络。 从囚徒困境的效果来看，这应该是比特币创始人中本聪乐于看到的现象。

囚徒困境对比特币系统的影响也是利用巴甫洛夫定律给矿工制造心理暗示

无论有多少矿工意识到比特币系统的囚徒困境，他们也会选择不断增加自己的算力投入以获得更多的比特币奖励，不会有矿工主动发起降低算力的计划整个网络。 活动比特币51%攻击，因为如果一个人不这样做，对其他人来说都是一笔糟糕的交易。

久而久之，矿工们就会形成一种条件反射：只有加大算力的投入，才能获得更多的比特币奖励。 而且也没有人会去研究怎么解决这个囚徒困境，因为没有办法解决。

好了，今天的区块链方法论就到这里了。 喜欢我文章的朋友可以关注我的文章发布平台。 最近，我在举办区块链读书会活动。 如果你想和我一起学习，请在下面留言。