Selfish Mining

彼得经营一个 Mining Pool，也就是合并算力、分享奖励的矿工群体。区块把交易组成一批，加入共同历史记录。彼得的矿池找到了一个有效区块，通常会马上公告，让其他矿工接着挖。这一次，他们却把区块藏起来，寻找它的后继区块。安娜和其他人仍在原先共同的区块上工作，不知道彼得已经找到了另一种延续历史的方式。这样形成的是私有分支，不是一种新货币。 [1] [2]

彼得可能找到下一个区块，安娜也可能先成功。矿机不断修改区块中的部分数据并重复计算，直到找到满足规定限值的数值结果。挖矿不是最快的机器每次都能赢的固定赛跑，每次发现都有随机性。因此，策略要根据两条分支的发展，决定继续保密、公布区块，还是放弃自己的分支。Hashrate 指计算尝试的速率。所占份额越大，找到区块的概率越高，但仍不能保证下一个区块属于自己。 [1] [4]

假设彼得藏着一个区块，安娜又公布了一个引用相同前驱的区块。彼得此时拿出自己的区块，双方暂时打平。不同矿工可能先收到不同区块，从而延伸不同分支。接下来谁找到区块、消息如何传播，都会影响结果。决定性指标是有效分支的累计工作量，而非支持人数；难度相同时，更多区块对应更多工作量。难度表示找到这种结果平均有多难。难度越高，平均需要的尝试次数越多，但并不规定每个区块必须花多长时间。 [1] [3] [4]

如果彼得的分支最终胜出，安娜的竞争区块可能留在被接受的历史之外，成为 Stale Block。它本来有效，但其奖励无法在被接受的链上花费。彼得的目标，是让其他矿工白费的工作比例高于自己的损失比例。不过，被放弃区块中的交易不一定永远消失：如果仍然有效，也不与已接受的历史冲突，就可以稍后被纳入。 [1] [4]

Ittay Eyal 和 Emin Gün Sirer 在 2013 年的论文中描述了这一著名策略。他们比较矿工的有效入链区块份额与算力份额。这和付完电费后每小时赚多少并不是一回事。扣留区块可能拖慢公开链，随后的难度调整又会改变策略的经济效果。Cyril Grunspan 和 Ricardo Pérez-Marco 后来特别强调了时间与难度调整。因此，相对奖励份额增加，并不承诺立刻获得更高净利润。 [1] [7]

在原始模型中，α 是攻击者的算力份额，γ 是其他矿工中在平局时转向攻击者分支的算力比例。γ = 0 时，相对优势门槛为 1/3；γ = 1/2 时，门槛为 1/4。该模型预测，超过相应门槛后才产生优势。这些数字并非真实网络通用的安全分界线。不同策略、延迟和假设会改变结果。理解要点在于：自身算力和其他人继续挖哪条分支，都很重要。 [1] [6]

快速送达的区块在平局时更容易吸引其他矿工继续挖。网络优势因此可以补充算力优势。如果一个群体长期提供更好的回报，就可能吸引更多矿工，增强集中化。这描述的是一种激励，不证明每个大矿池都在攻击，也不意味着其他人必定加入。没有测量依据，也不能把模型参数当成某个具体经营者的实际特征。 [1] [6] [8]

彼得的策略还没成功，安娜就可能取得领先。这样，即使彼得消耗了能源、运行了机器，也可能拿不到奖励。按长期平均计算的门槛不保证每一轮获胜。几轮成功也不足以证明扣除成本、考虑条件变化后仍然赚钱。被扣留的区块是一种有风险的机会，并非已经安全放进抽屉的奖励。 [1] [7]

Full Node 是独立检查 Bitcoin 规则的程序，它仍会拒绝无效交易和规则不允许的新币发行。彼得必须提供真实的 Proof of Work，证明完成了所要求的计算工作，并遵守与安娜相同的规则。这一策略争夺的是哪段有效历史最终胜出，不会交给他别人的私钥，也就是用于签署交易的秘密数值，也不会授权他花费别人的币。因此，挖矿中的优势必须与突破所有权规则区分开。 [2] [5]

更快的区块传播能够减少延迟和某些网络不平等。例如，Compact Blocks 利用已经知道的交易，以更少数据传递区块。但这不等于彻底消除 Selfish Mining。研究也关注平局处理和经济激励。单个被放弃的区块不能证明攻击，因为两个诚实群体也可能几乎同时找到区块。判断疑点需要更广泛的背景。核心问题仍是：在这些条件下，规则鼓励尽快分享，还是隐瞒信息反而可能更有利？ [6] [8] [9]