如何保护比特币交易

比特币从根本上说是一种经济系统，旨在解决计算机科学中的一个老问题，即拜占庭将军问题。 与大多数经济系统一样，该行业的组织方式发生了变化，改变了对比特币如何实现其弹性抗审查结算网络目标的分析。 该系统的设计使得没有身份，任何人都不可能捕获或串通分布式网络中的大部分计算能力。 正如中本聪所写，这个想法是每个 CPU 一票。 计算匿名投票的能力对于聚合当前分类账状态的共识是必要的。 区块链的一个很好的特点是，事后创建链的工作量或计算机周期可以很容易地验证，并且不需要计算机在线就可以使网络汇聚成一个真实的网络。链。

只要有利可图，矿工就会继续挖矿。 如果市场完全依赖商品硬件（现在显然不是这种情况），我们预计市场竞争非常激烈，利润率非常低。 挖矿的动机主要是创造新的比特币。 目前每个区块价值约 7,500 美元。 因此，在我们完全竞争的商品硬件挖矿市场中，我们预计网络将花费大约 7500 美元来生产一个区块。 等待 6 次确认可以被认为是等待价值 45,000 美元的工作来扩展当前的主链。 如果攻击者可以获得超过 22,500 美元的资金并以与网络其他部分相同的效率生产区块，他们几乎肯定会加倍他们的费用。 此外，我们假设可以针对不同的服务提供商实施多次双花，因此攻击者可能会减少交易金额，但总金额会增加到超过 22,500 美元。 在这种情况下，攻击者会发现接管至少一半的网络和双重支付商家/服务提供商是有利可图的。 这假设我们在一个普通的环境中获得大量的哈希率。 在比特币网络的当前状态下，这是可能的，但需要访问非常专业的芯片比特币的安全性是如何保证的，这使得它变得更加困难。

多年前，Meni Rosenfeld 写下了一个模型，该模型捕获了比特币中的自我参照安全模型。 基本上问题是：假设攻击者是理性代理人，可以认为安全的最大交易规模是多少？ 他假设攻击者可以同时攻击5个服务，攻击者可以拿走的商品和服务就像比特币一样顺畅。 假设攻击者无法捕获超过 10% 的网络，等待 6 次确认意味着 168,000 BTC（目前价值约 5040 万美元）的交易是安全的。 就缓解业余攻击者而言，这是一个令人印象深刻的数字，但考虑到网络的当前状态，这并不是一个很好的数字。

比特币自 2011 年就存在矿池。为了证明矿池运营商的公平运作，我们看到了区块创建者身份的出现。 矿池现在签署 coinbase 交易或重用生成的地址。 最初，这样做是为了让运营商保持诚实，但现在人们依靠这种方法来估计网络集中度。 了解为什么中心化是一个如此大的问题：一个实体控制着 40% 的网络计算能力。 使用与以前相同的模型，等待 10 次确认只会给你 168 个比特币（相当于 5040 万美元）的财务安全。 这表明该问题实际上并未受到 50% 攻击比特币的安全性是如何保证的，即使接近该问题的运营商很有可能成功发起大规模攻击。 目前，我们唯一能够控制的网络哈希率部分的参考资料是自我报告的。 协议中没有任何机制可以使攻击的利润低于主链上的诚实挖矿。 一些协议正在制定中，但这些协议需要权衡取舍，并且需要目前不存在的政治共识。

由于协议中的计算科学参数都是固定的，这种保护比特币网络安全的方法完全基于经济学、共识算法——链选择规则。 我们假设天真的攻击者拥有网络哈希率的一小部分，那么比特币似乎为网络上的大多数交易提供了足够的安全性。 然而，比特币网络的安全性并没有因为中心化的威胁和存放比相关货币单位更有价值的资产的可能性而得到增强。 根据经济学，链的安全性是自我参照的。 可以用比特币计算的价值量与其包含的费用和奖励量成正比。 我们需要做出一些假设来确定数量，但显然在替代协议和挖矿中心化挑战方面需要做更多的工作。

我们需要从效率（通过其以低成本转移价值的能力来判断）和弹性（比特币抵御攻击或不断变化的环境的能力）方面来讨论比特币的行为。 我制定了效率​​标准。 网络交易的数量是否恰到好处，支付的手续费和区块奖励是否足够让理性的矿工遵守协议，诚实地挖矿？ 弹性问题主要是一个计算科学问题，但当前为挖矿中心化创造激励的经济学使得人们更难生活在一个不安全的环境中。