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title: "自私挖礦"
description: "自私挖礦策略性地保留有效的工作量證明區塊，並釋放私人分支，使競爭礦工失去更多被接受的工作。分析其精確策略、算力份額、平局行為、獎勵、難度調整、證據及緩解方法，而不要將模型閾值視為網路事實。"
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# 自私挖礦

> 僅針對教育性協議和激勵分析；不是投資、挖礦、法律或安全建議。自私挖礦的獲利能力和可偵測性取決於具體的網路、策略、傳播、獎勵、難度規則、成本、觀察窗口以及對手模型；沒有任何哈希份額門檻、過期區塊統計、模擬或確認數能保證結論。

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## 直接回答

自私挖礦是一族策略性工作量證明挖礦政策，其中礦工或協調聯盟會隱藏一個或多個有效區塊，私下延伸一個分支，並選擇性地發布區塊，試圖使其他礦工將更多的工作量投入到最終未被接受的分支上。其目標通常被建模為在長期內相對於其相應的算力份額提高聯盟被接受獎勵的份額，而不是從無中創造工作量證明。

經典的 Eyal-Sirer 策略，通常稱為 `SM1`，用於追踪聯盟的私有領先。在領先為零時，聯盟區塊會被保留。在領先為一時，另一個聯盟區塊會延伸秘密分支，而競爭的公開區塊則觸發發布以創建可見的平手。如果私有領先至少為二，發布的時機會被安排以超越或保持在公開分支之前。每個發布的區塊仍必須符合網絡的有效性和工作量證明規則。

有兩個模型參數通常表示為 `alpha` 和 `gamma`。`alpha` 是聯盟在相容區塊發現率中的比例。在原始的瞬時網絡抽象中，`gamma` 是在公開平局期間，非聯盟算力在聯盟區塊分支上挖礦的比例。它不僅僅是延遲、首先看到區塊的節點比例，或是礦池的永久屬性。網絡拓撲、轉發策略、區塊驗證時間、範本刷新、費用內容以及其他礦工的策略都可能改變實際的平局行為。

沒有普遍適用的自私挖礦閾值。人們熟知的三分之一或四分之一數值來自特定的固定獎勵、兩方、靜態、最長鏈模型以及指定策略。後續的研究擴展了策略空間，包含了傳播延遲、可變手續費、多個聯盟、日食攻擊條件，以及不同的難度調整算法。某個模型的閾值只是條件性的結果，並非每個工作量證明網路的安全邊界測量值。

自私挖礦並不等同於所有類型的區塊隱瞞。一個礦池參與者可以提交部分算力份額，同時隱藏完整解決方案以破壞礦池；這是一種不同的礦池級攻擊。意外的延遲發布、臨時分叉、無效區塊攻擊、審查、手續費搶奪、削價、雙重支付、多數重組以及固執挖礦變體在某些機制上有重疊，但需要單獨的定義和證據。

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## 如何分析自私挖礦

1. **固定網路與分析目標。** 記錄創世區塊、客戶端與啟用狀態、工作量證明演算法、分叉選擇和平局處理、目標與難度調整、獎勵成熟期、補貼、費用和陳舊區塊處理、觀察者、時間窗口，並明確目標是相對被接受獎勵、單位實際時間獎勵、扣除成本後的利潤、交易審查還是重組。
2. **將策略指定為狀態機。** 定義公共和私人分支、累積工作、未發表的先導、允許的操作如等待、採用、匹配、覆蓋或發布、聯盟協調、最大保留深度，以及每次聯盟或非聯盟發現後的行為。不要將“自私挖礦”作為完整演算法使用。
3. **定義哈希和傳播參數。** 將 `alpha` 綁定到相同區間內的有效相容區塊尋找率。準確定義 `gamma` 或更豐富的延遲模型在每個競賽期間如何分配非聯盟工作；在相關情況下包括中繼拓撲、驗證、模板切換、緊湊區塊行為、分區和日蝕能力。
4. **分別建模被接受的獎勵與時間。** 追蹤聯盟和其他礦工被接受的區塊、陳舊或遭放棄但有效的區塊、補貼、交易費、任何叔塊或納入獎勵、獎勵成熟期、發現時間、公鏈增長與難度週期。相對被接受份額不會自動等於每小時收入或利潤。
5. **求解並驗證所述模型。** 使用精確的 Markov 分析、有界的 Markov 決策過程或適合該策略的可重現事件模擬。報告截斷、收斂、預熱、隨機種子、信心區間、敏感性，以及誠實挖礦基線；手動獨立重現小型狀態轉換。
6. **測試證據和替代方案。** 保留首次見到的標頭、對等層到達時間、競爭分支、工作、coinbase 或支付歸屬、模板、費用、時間戳記以及礦池變更。將扣留情況與普通 Poisson 變異、傳播延遲、中斷、軟件故障、分區、費用狙擊以及標籤錯誤進行比較。僅公開鏈數據可能無法揭示未公開的失敗區塊。
7. **評估控制措施，但不要過度宣稱。** 壓力測試更快且更多樣化的中繼、驗證改進、關聯規則、分叉選擇或獎勵變更、難度算法、礦池集中度、礦工切換能力、監控、事件響應和確認策略。每個控制都可能改變激勵或可觀測性，並可能產生新的策略行為；需要重新分析完整的網絡規則。

輸出應該區分策略定義、模型結果、模擬結果、觀察到的網路證據以及操作結論。任何一項都不能默默地替代另一項。

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## 範例解析

### 1。一場私人領先的追蹤與公開的比賽

假設一個聯盟擁有 `alpha = 0.30`。從一個公開提示開始，假設接下來的發現依次是聯盟、聯盟，然後是非聯盟。在簡化模型中，出現這個精確獨立前綴的概率是：

`0.30 * 0.30 * 0.70 = 0.063 = 6.3%`

聯盟可以將其兩區塊分支發布到單區塊公共分支上；如果兩個分支都是有效的，且每個區塊代表相同的工作量，其分支將獲勝，競爭的區塊將變為過時。這個軌跡給了聯盟兩個被接受的區塊，但它並不能確立長期盈利，因為所有其他軌跡、失敗的私人分支、經過的時間、費用和調整規則也同樣重要。

如果序列達到一個單區塊的公開平局，則設置 `gamma = 0.50`。在下一次發現決定該競賽結果的條件下，聯盟有概率 `0.30` 發現它並獲得兩個被接受的區塊；非聯盟礦工以概率 `0.70 * 0.50` 延伸聯盟分支，聯盟獲得一個區塊；其他結果則獲得零。條件期望的聯盟區塊數為：

`0.30 * 2 + 0.70 * 0.50 * 1 = 0.95`

在這個玩具賽事的每個分支中，解決後都有兩個被接受的區塊，所以條件分配是 `0.95 / 2 = 47.5%`。將所選事件直接與 `30%` 比較是選擇偏差；長期狀態模型必須包括達到比賽的概率和成本。

### 2。為什麼經典閾值是有條件的

在原始固定獎勵抽象中，對於 `SM1` 與 `alpha < 0.50`，報告的損益平衡哈希份額閾值為：

`alpha* = (1 - gamma) / (3 - 2 * gamma)`

在 `gamma = 0`，閾值是 `1 / 3 = 33.3333%`。在 `gamma = 0.50`，閾值是 `0.50 / 2 = 25%`。在 `gamma = 0.90`，閾值是 `0.10 / 1.20 = 8.3333%`。這些數值顯示對平局假設的敏感性；它們並不表示一個擁有八個、25 或 34 百分比哈希份額的測量網絡一定是有利可圖、安全、惡意或由單一行為者控制的。策略優化、實際延遲、獎勵變異、費用、難度和成本會改變這個問題。

### 3。相對接受份額不是即時時間收入

假設一個模擬區間包含 `1,000` 區塊發現。一個擁有模擬 `28%` 哈希份額的聯盟獲得 `270` 個被接受的區塊，其他礦工獲得 `650`，而 `80` 個有效發現被放棄。該聯盟被接受區塊的份額為：

`270 / (270 + 650) = 270 / 920 = 29.3478%`

這比它的哈希份額高出 `1.3478` 個百分點。然而，對相同的 `1,000` 發現而言，一個誠實的比例基準是 `280` 聯盟區塊，因此在任何時間標準化之前，它的已接受數量低了 `10`，或者比該基準低 `10 / 280 = 3.5714%`。稍後的難度調整可能會恢復公鏈區塊頻率並改變每牆上時鐘時間的獎勵，但僅在其精確窗口、時間戳、夾緊、哈希率、費用和持續策略假設下才適用。僅相對份額並不能證明立即獲利。

### 4。區塊共享異常不是歸因證明

假設 `p = 0.30` 的獨立估計聯盟份額，並且僅作為一個粗略的零模型，`n = 10,000` 是獨立接受的區塊。預期計數為 `n * p = 3,000`，二項標準差為：

`sqrt(10,000 * 0.30 * 0.70) = 45.8258 blocks`

`3,080` 的歸因數量為 `z = (3,080 - 3,000) / 45.8258 = 1.7457`。這並不是自私挖礦的檢測器。被接受的區塊不一定在固定的 `p` 下是獨立的；雜湊估算和礦池標籤存在誤差；費用選擇、停機、運氣、傳播和切換都可能改變計數；而未成功的私人區塊可能永遠無法到達觀察者。調查需要競爭標頭和節點到達證據，以及明確的因果模型，而不能僅僅依靠區塊分享的 z 分數。

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## 風險與審查失敗

### 模型與協議錯誤

- **未定義的策略：** `SM1`，頑固變體、最佳策略、考慮費用的扣留，以及資源池破壞採取不同的行動。發布完整的狀態與行動表。
- **高度代替累積工作：** 分支選擇遵循網絡規則以判定有效工作，而不是普遍的區塊計數比較。重建兩個分支和精確的工作量。
- **普遍門檻主張：** 三分之一、四分之一或任何其他數值取決於模型和目標。請說明方程式、定義域、策略以及假設。
- **誤讀 `gamma`:** 它是一種比賽期間非聯盟採礦的建模分配，而不是直接觀察到的全球延遲分數。請定義它是如何被估計或模擬的。
- **固定等量獎勵假設：** 補貼、異質費用、叔叔獎勵、到期和交易選擇可以改變激勵。對實際獎勵向量進行建模。
- **忽略難度調整：** 公有鏈增長的損失可能會影響後續的難度和實際時間收益。模擬精確的時期、時間戳、範圍和算力回應。
- **稱某個政策為最佳：** 有界的 MDP 最優解取決於其狀態、行動、獎勵、延遲和截斷選擇。報告界限和敏感性，而不是普遍最優性。

### 證據與安全錯誤

- **混淆礦池區塊隱匿挖礦：** 在提交份額時將完整解決方案隱藏於資源池與私下擴展共識分支不同。將參與者與獎勵機制分開。
- **混淆雙重支付或多數控制：** 獎勵操縱可以在沒有衝突付款的情況下發生，而重組和審查目標則需要額外的國家和證據。
- **將有效的扣留視為無效阻止的接受：** 已發布的聯盟區塊仍然需要進行普通的工作量證明和交易驗證。哈希份額不能授權無效的狀態轉移。
- **連勝推論：** Poisson 採礦自然會產生連續。使用長窗口、不確定性、競爭分支、到達時間、範本和替代假設。
- **固定利率確定性：** 觀察者覆蓋範圍、轉播策略、拓撲結構、意外競賽、停機和隱藏的丟失區塊會使陳舊的測量結果產生偏差。保留觀測點的限制。
- **泳池標籤確定性：** Coinbase 標籤、付款地址、範本指紋、哈希貢獻者以及受益控制並不完全對應。版本歸屬與不確定性。
- **忽略分區和食相效應：** 受限的網路視圖可以改變種族、測量 `gamma`，以及策略可行性。測試同儕多樣性和對抗性連接性。

### 經濟學與減緩錯誤

- **相對份額稱為利潤：** 將已接受的獎勵轉換為實際現金流，扣除電力、託管、礦池、資本、融資、稅務、變異和失敗區塊成本。
- **假設調整後經濟立即情況：** 策略持續性、競爭者退出或進入、哈希價格變動、費用、幣價及調整延遲都可能使穩態預測失效。
- **將共同持股視為永久控制：** 的哈希貢獻者可能會更換，但合約、韌體、支付保管、協調延遲、地理位置和集中度可能會限制他們。
- **單一指標檢測：** 僅依靠  區塊分配、過時率、延遲或費用模式並不能識別身份。將獨立的遙測數據與明確的統計決策規則結合使用。
- **未進行平衡分析的緩解措施：** 更快的中繼、隨機決勝規則、新鮮度規則、獎勵變更或懲罰都可能移動激勵並增加操作空間。重新建模採用情況與對手。
- **確認次數視為完整修復：** 更多深度可以減少一些交易重組風險，但不能消除獎勵扭曲、浪費工作、集中化壓力或活躍性影響。

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## 常見的誤解

### 自私挖礦需要大多數算力

不。原始結果研究的是當少數派聯盟能夠提升其模型化的相對接受獎勵份額時的情況。損益平衡點取決於平局行為和其他假設；多數權力既不是定義，也不是普遍前提。

### 隱瞞一個區塊證明自私挖礦

不。操作者可能因意外或其他策略與技術原因延遲發布，而外部觀察者可能不知道何時找到區塊。自私挖礦是跨狀態的偶發策略，而不是單一的延遲。

### 比哈希共享更被接受的區塊證明了這個策略

不。區塊發現是隨機的，算力份額是估算的，標籤並不完美，礦工會切換。即使是統計上不尋常的偏差，也需要傳播、分支、模板、獎勵和替代原因的證據。

### 自私挖礦會產生無效的區塊或免費工作

不行。其發佈的區塊必須是有效的並且包含真實的工作量證明。這種模擬的優勢來自於改變哪些有效的發現被接受，以及來自其他礦工和難度規則的回應。

### 繼電器的改進或更多的確認可以消除問題

沒有單一的控制能證明激勵相容性。中繼可以改變競賽概率，而確認則解決了一些交易撤銷的風險；但單靠任一方法都無法解決獎勵設計、策略變化、集中度、調整規則或費用激勵問題。

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## 相關主題

- [採礦](/zh-tw/crypto/mining/)
- [中本共識](/zh-tw/crypto/nakamoto-consensus/)
- [區塊鏈重組](/zh-tw/crypto/chain-reorg/)
- [自私挖礦](/zh-tw/crypto/proof-of-work/)
- [難度調整](/zh-tw/crypto/difficulty-adjustment/)

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## 來源

- [多數不夠：Bitcoin 採礦易受攻擊](https://arxiv.org/abs/1311.0243) - Eyal and Sirer（訪問日期：2026-08-19）
- [Bitcoin 中的最佳自私挖礦策略](https://arxiv.org/abs/1507.06183) - Sapirshtein, Sompolinsky, and Zohar（訪問日期：2026-08-19）
- [固執挖礦：概化自私挖礦並結合日蝕攻擊](https://eprint.iacr.org/2015/796.pdf) - Nayak et al.（訪問日期：2026-08-19）
- [Bitcoin 區塊鏈動態：在傳播延遲存在下的自私挖礦策略](https://arxiv.org/abs/1505.05343) - Göbel et al.（訪問日期：2026-08-19）
- [關於自私挖礦對多種難度調整算法的盈利能力](https://csrc.nist.gov/pubs/other/2020/01/29/selfish-mining/final) - NIST（訪問日期：2026-08-19）
- [Bitcoin 開發者指南：區塊鏈](https://developer.bitcoin.org/devguide/block_chain.html) - Bitcoin Project（訪問日期：2026-08-19）
- [Bitcoin Core：鏈條工作計算](https://github.com/bitcoin/bitcoin/blob/master/src/chain.cpp) - Bitcoin Core（訪問日期：2026-08-19）
- [關於在沒有區塊獎勵時 Bitcoin 的不穩定性](https://www.cs.princeton.edu/~arvindn/publications/mining_CCS.pdf) - Carlsten et al.（訪問日期：2026-08-19）

Source: https://wiki.fcontext.com/zh-tw/crypto/selfish-mining/index.mdx