[发明专利]一种区块链矿池挖矿策略的博弈优化方法

权利要求书

1.一种区块链矿池挖矿策略的博弈优化方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤(1)、根据矿池的奖励分配机制，建立矿池管理员和矿工的效用函数；

步骤(2)、利用斯塔克尔伯格博弈，对矿池管理员和矿工之间的关系进行建模；

步骤(3)、根据建立的斯塔克尔伯格博弈模型，计算斯塔克尔伯格博弈的纳什均衡，使矿工们的策略处于稳定的状态；

步骤(4)、采用组合方案，将不参与挖矿的矿工进行组合，激励不参与挖矿的矿工组合后参加下一轮斯塔克尔伯格博弈，从而优化矿工组合之后的效用。

2.根据权利要求1所述的一种区块链矿池挖矿策略的博弈优化方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，建立矿池管理员和矿工的效用函数的具体操作如下：

根据按算力比例分配矿池的奖励模式，即一旦产生区块会，根据每个矿工提交的工作量证明进行奖励分配：

(1.1)、设任意矿工i获得的预期区块数n_i为：

式(1)中，p_i代表矿工i的投入算力，T代表发现区块的时间间隔，D代表发现一个有效块的难度，D由区块链网络定期调整确定，需经过2³²次计算才能获得区块的随机数，该随机数用于验证新区块是否有效；

定义矿工i的效用函数u_i为：

式(2)中，U代表矿池中的所有矿工集合，c_i代表矿工i的单位算力成本，d代表矿池管理员为矿池设置的挖矿难度，R代表发现一个区块所获得的收益；

将公式(1)代入公式(2)，从而得到：

定义矿池管理员的效用函数u₀为：

式(4)中，p_e代表整个区块链网络系统中其他矿池的总算力。

3.根据权利要求1所述的一种区块链矿池挖矿策略的博弈优化方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，对矿池管理员和矿工之间的关系进行建模的具体操作如下：

在斯塔克尔伯格博弈中，矿池管理员确定矿池中每轮的挖矿难度d，同时每个矿工i∈U确定各自的投入算力p_i；矿池管理员是领导者，矿工是跟随者；第一阶段，矿池管理员首先宣布其设置的矿挖难度d，第二阶段，根据挖矿难度d每个矿工决定投入的算力，第二阶段也称作算力决定博弈；计算斯塔克尔伯格博弈的纳什均衡时，先进行算力决定博弈，当矿池管理员了解到由算力决定博弈决定的矿工的投入算力后，再确定最佳难度d^*来最大化自身的效用。