區塊鏈倪老師 位元幣系統中的囚徒困境

2021-09-24 15:37:51 字數 2219 閱讀 4226

從始至終,位元幣系統中都存在著囚徒困境。 

實際上,這幾乎是所有pow機制的數字貨幣都存在的問題。

囚徒困境(prisoner's dilemma)是指兩個**的囚徒之間的一種特殊博弈。

囚徒困境是指:兩個嫌犯作案後被警察抓住,分別關在不同的屋子裡接受審訊。警察知道兩人有罪,但缺乏足夠的證據。於是警察告訴兩人:

如果兩人都抵賴,各判刑一年;

如果兩人都坦白,各判八年;

如果兩人中乙個坦白而另乙個抵賴,坦白的放出去,抵賴的判十年。

於是,每個囚徒都面臨兩種選擇:坦白或抵賴。

當兩人分開審訊的情況下,顯然無法知曉對方是選擇坦白還是抵賴,而當下對他們自己最好的選擇都是坦白。

因為如果同夥抵賴的話,自己坦白就可以無罪釋放,抵賴就判一年,所以坦白比抵賴好;如果同夥坦白的話,自己坦白判八年,抵賴就判十年,坦白還是比不坦白要好。

結果,兩個嫌疑犯都選擇坦白,各判刑八年。

對於兩個犯罪分子組成的「團隊」來說,整個團隊的最佳選擇毫無疑問是兩人都抵賴,各判一年。但實際情況卻與此恰恰相反。

囚徒困境所反映出的問題是,團隊中每個人對於自己的最優選擇,不一定就是整個團隊的最優選擇,個人理性選擇有時候會導致團隊的非理性選擇。

這就是囚徒困境。那為什麼我說位元幣系統中也會有這樣的囚徒困境呢?

按照位元幣的演算法設定,位元幣系統會自動調節難度,使得出塊速度穩定在10分鐘左右。也就是說,不管位元幣節點有多少,全網算力有多高,位元幣出塊時間都是10分鐘。

而新出塊的位元幣獎勵則發放給成功記賬的節點。由於礦池模式的誕生,為了公平,礦池將所有接入礦池的礦機算力進行整合進行競爭記賬,以提高成功率,而成功記賬之後的位元幣獎勵則按照接入礦池的礦機算力佔比進行分配。

舉個例子,假設現在接入某礦池的礦機總算力是100,其中一台礦機的算力是1,當前出塊獎勵為100枚位元幣,那麼這台算力為1的礦機就能分得1枚位元幣。

當前幾乎所有礦工都是採用的這種接入礦池進行挖礦,而後根據算力分配收益的挖礦方式。

於是,礦工接入礦池的算力越高,就能獲得越多的獎勵。所以礦機市場越來越大,生產礦機的企業也越來越多。但就是這中間,產生了囚徒困境。

首先,為了能獲得更多的挖礦獎勵,礦工會選擇在自己承受範圍之內盡量提高算力,也就是購買新礦機,這是「礦工」這個角色在「礦工團隊」中的個人最佳選擇。礦機生產商也會為了迎合客戶需求,不斷加大技術研發投入,生產高算力低能耗的新一代礦機。

整體來看,整個「礦工團隊」的整體算力越來越高,但位元幣的出塊速度仍然是維持在10分鐘一塊,也就是可以看做是整體位元幣獎勵沒有變化(實際情況是每大約四年,位元幣出塊獎勵就會減半一次)。

如果用公式來表示每個礦工在每乙個新區塊誕生時分得的新生幣獎勵:

礦工獲得的新生幣獎勵=(這名礦工的算力÷全網算力)×區塊獎勵

假設現在全網礦工每乙個人都把自己的礦機關掉一半,用公式可以表示成:

礦工獲得的新生幣獎勵=[(這名礦工的算力÷2)÷(全網算力÷2)]×區塊獎勵

可以發現,即使每一名礦工的算力都減半,他們獲得的新生幣獎勵也不會發生變化,因為他們的算力佔全網算力的比率沒有發生變化。

也就是說,「礦工團隊」的集體最佳選擇,應該是各自按比例減少礦機成本的投入,這樣獲幣成本將大大降低,同時獲幣數量又能保持不變。

但我們知道,這是不可能發生的事情。如果全網礦工答應將自己的算力都減半,如果出現乙個「叛徒」斥巨資加大算力投入的話,那原先的分紅比例就會被完全打破,甚至這名「叛徒」還可以以原先少的多的成本就可以對位元幣系統發動51%攻擊。

這顯然是誰都不想看到的情況。於是礦工們還是選擇不斷地加大對礦機的投入。

這就是我說的位元幣系統中的囚徒困境。礦工們正在「被迫」選擇自己個人的最佳選擇,而這個選擇恰恰是「礦工團隊」的最差選擇。

我們現在還無法知曉位元幣的創始人中本聰是事先設定好了這樣的囚徒困境讓礦工跳進去,還是無意中創造出了目前世界上最大的囚徒困境。但毫無疑問的是,長期來看,位元幣系統中的囚徒困境正在不斷使得位元幣全網算力越來越高,系統安全性也正在因為全網算力的提高越來越強。單從囚徒困境達成的效果來看,這應該是位元幣的創始人中本聰樂意看到的現象。

囚徒困境在位元幣系統中的影響還在於利用巴普洛夫定律給礦工製造出了一種心理暗示

不管有多少的礦工能意識到位元幣系統中的囚徒困境,他們也都會選擇不斷地加大算力投入以獲得更多的位元幣獎勵,不會有礦工會主動提出發起降低全網算力的活動,因為只要有乙個人不這麼做,那麼對於其他所有人來說都會是不划算的一筆生意。

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