位元幣挖礦與攻擊方式分析

中本聰在位元幣***中曾提到「one-cpu-one-vote」，可見中本聰一開始預想的是所有人用cpu也就是最普通的個人pc就可以挖礦。位元幣執行初期全節點確實是用cpu來挖礦的，全球的總算力也比較低。隨著挖礦難度的增加，現在用cpu已經很難挖到礦了。

隨著位元幣的價值提公升，人們開始用**更高的gpu挖礦，gpu執行雜湊計算相比cpu而言更有優勢，大概是cpu挖礦速度的10倍。

到了2023年下半年開始出現asic（apllication specific integrated）礦機，asic挖礦的速度是cpu的2000倍以上，而功耗卻與gpu相當。asic其實就是一堆猜數字的機器，除了挖礦沒有任何其他作用。從這時開始全球的算力開始由執行asic礦機的節點掌握。

由於挖礦成功是乙個概率性事件，購買了**高昂的礦機仍然可能連續幾個月挖不出區塊，收益非常的不穩定，所以引出了一種新的挖礦模式，即礦池。礦池主任負責打包區塊和隨機數nonce分片，而個體的礦機只需接入礦池參與hash計算，個體使用者無需承擔全節點的任務，減輕了負擔。如下圖所示：

收益分配

安全分析

分叉攻擊（forking attact）

分叉攻擊指的是，惡意節點不接在最長合法鏈上的最新區塊後面繼續挖礦，而是接在之前的某乙個區塊後面出塊，繼而產生分叉，如果這條分叉的長度趕上最長合法鏈，分叉將成為最長合法鏈，這條鏈上的交易將被共識為合法交易，而被分叉的原先最長合法鏈的上的交易將全部失效。

抵制攻擊（boycott）

佔據較大比例算力的礦池故意不把某賬戶相關的交易放入區塊，同時告知其他節點，其他節點因為害怕自己挖出的區塊不被大礦池認可，大礦池可以輕易發起分叉，導致這些節點得不到獎勵，因此這些節點也就不敢將該賬戶的交易放入區塊。這就是抵制攻擊。

臨時保留區塊攻擊（selfish mining）

臨時保留區塊攻擊指的是如果挖到區塊之後，不立馬發布出去，而是自己接著再挖下乙個區塊，這時會少一些競爭，由於礦池佔的算力比例較高，是有很大可能趕在其他節點之前挖出下乙個區塊的。順利挖到的話，一下子把兩個區塊發布出去，這樣自己能夠獲得兩個區塊的獎勵。

算力較低的節點發起臨時保留區塊攻擊，會存在乙個風險，如果不發布挖到的區塊，別人隨時可能挖到區塊並發布，如果別人的區塊生效了，那麼自己保留的區塊將會失效，也就得不到任何獎勵。算力比例較大的礦池可以相對比較容易地發起臨時區塊保留攻擊。