1. 研究目的与意义
区块链（Blockchain）是一种去中心化的分布式公共数据库。其具有防篡改性、去中心化和可追溯等特点。区块链建立的基础是分布式网络。为了维护系统中的每个节点，将指定时间内的数据打包成一个区块，每个区块保存前一个区块的哈希信息，使区块形成连贯的链。所以区块链的本质是数据存储技术。而比特币是近些年区块链技术最成功的应用，即以区块链技术为基础发展形成的共识经济体（consensus economics）。挖矿则指的是为了获得加密货币奖励而生产区块的行为，所有参与挖矿的节点被称为矿工。以比特币为例，由于全网算力非常巨大，而平均每10分钟才能生产一个区块，所以为追求稳定收益，人们自发地将算力联合起来形成矿池。当矿池的一位参与者挖到区块时，比特币奖励会发送到矿池管理员。然后，管理员根据每个参与者对矿池算力的贡献，向参与者发放比特币奖励。Lan Di等[1]所提出的共识博弈（consensus games）就是为了解决以比特币为主的共识经济体中的博弈问题，如挖矿困境、矿池博弈等。该文章主要讨论了共识博弈在不同矿池是否选择攻击的情景下，均衡点的存在性，并具体分为三个情况：双池博弈，单攻击者的双池博弈，一般化的多池博弈。文章从收益比率和收益密度两个维度对以上不同情况进行分析建模，虽然设置了时间维度，但并没有考虑时间对收益的影响。因为挖出每个区块的时间与全体算力呈正相关，所以在极端情况下所有矿池均派遣其全部忠诚矿工渗透其他矿池时，总体的有效算力即为0，生产一个区块的实际时间将为无穷大，收益将变为0。由此可以看出，时间是影响收益的一个重要因素。所以本文将添加时间维度，进一步分析共识博弈均衡点的存在性。
本文的研究意义在于：1）理论意义：完善共识经济体下共识博弈的模型，加入时间维度。 2）现实意义：能够更加贴合实际情况，使模型能够有效分析共识经济体的稳定性。
2. 研究内容和预期目标
一、研究内容：
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确定共识博弈均衡点存在的条件
探究共识博弈均衡点的存在条件，才能有效分析建立模型中的各要素，确定均衡点的存在性。
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随着区块链技术的发展进步，对其共识机制的研究也如雨后春笋般涌现。扬天等[2]在《区块链系统中矿池间的博弈问题及优化》中将区块链系统中各矿工选择攻击与合作的问题建立成一个博弈论模型，并以宏观的角度分析，以矿池为单位进行研究，提出了一种定值策略，更好地解决各矿池选择合作还是攻击的困境，从而提高全网收益。唐长兵等在[3]《POW共识算法中的博弈困境分析与优化》中从工作量证明共识算法的挖矿困境入手，分析POW共识过程中矿工策略选择的纳什均衡存在条件，利用零行列式策略对矿工策略选择进行了优化。杨智超[4]在《抗矿池集中化的共识机制研究》中，在分析现有区块链共识机制的基础上，提出了一种基于权益调节的工作量证明机制POWS,通过算力和币龄两个因素来调节挖矿难度，较好地降低了算力或币龄对生成效率的影响、缩小了矿池节点和非矿池节点的出块效率差距、降低了矿池对非矿池节点的利益驱动。从以上研究材料可以看出，国内主要围绕对共识机制的改进进行研究。而Lan Di等[1]在《The Consensus Games for Consensus Economics Under the Framework of Blockchain in Fintech》中提出了共识博弈，以其均衡点的存在性可以有效分析共识机制的稳定性，为判断共识机制的优劣提供了依据。而本文就是在[1]的基础上对其模型进行改进，进一步对均衡点的存在性进行研究。
4. 计划与进度安排
1、2020年1月10日--2020年2月15日：撰写、提交论文初稿和中期检查表。
2、2020年3月18日-- 2020年4月28日：反复修改论文并提交修改稿（二稿、三稿）、提交外文文献及译稿。
3、2020年4月29日-2020年5月6日：重复率检查，提交论文定稿版。
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[1] Lan Di,Zhe Yang and George Xianzhi Yuan. The Consensus Games for Consensus Economics Under the Framework of Blockchain in Fintech[C].Communications in Computer and Information Science,2019,1082:1-26
[2] 杨天,薛质.区块链系统中矿池间的博弈问题及优化[J].通信技术,2019,52(05):1189-1195.
[3] 唐长兵,杨珍,郑忠龙,陈中育,李翔.PoW共识算法中的博弈困境分析与优化[J].自动化学报,2017,43(09):1520-1531.
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