3、区块链网络行为和质量的模拟研究方法

区块链网络行为和质量的模拟研究方法

1. 引言

在过去几年里，人们几乎可以在互联网上完成所有事情。然而，大多数人与人之间的在线交易，无论是电子邮件、资金、音乐还是其他任何东西，都依赖于大型中介机构，如电子邮件服务提供商、银行和电信运营商。这种集中式系统存在着越来越多的问题，例如隐私受到侵犯、海外汇款成本过高且耗时较长等。

2008 年，中本聪发表了论文《比特币：一种点对点的电子现金系统》，情况开始发生改变。比特币的关键技术——区块链，在未来互联网中展现出强大的实力，为大规模分布式系统实现去中心化提供了新的范式。TCP/IP 是计算机之间的通信协议，而区块链则是其信任机制和协作协议。区块链具有去中心化、可靠性和不可篡改等独特能力，使人们无需依赖可信第三方就能建立信任并进行交易。到目前为止，区块链已在跨国支付、分布式存储、食品溯源等许多有趣的领域展现出潜力。

不过，在区块链广泛应用于其他领域之前，仍有一些问题需要解决：
- 区块链当前的工作量证明（PoW）挖矿机制会在计算上浪费大量的计算能力，这些计算对于 PoW 是必要的，但却毫无意义且成本高昂。
- 网络中的每个节点都拥有完整的账本，随着时间的推移，账本会变得越来越大。当矿工验证交易时，需要跟踪区块链上记录的所有历史交易，性能问题日益严重。
- 尽管区块链是一个匿名系统，但所有交易都是公开的，这可能会导致隐私问题。
- 在当前的比特币网络中，常见的安全策略是等待六个区块来确认最后一个区块中的交易，这大约需要一个小时，这显著限制了当前区块链技术的采用和应用。

此外，大多数当前的区块链系统由电子货币驱动。例如，开源的以太坊，一旦创建智能合约，就需要花费一些 ETH（以太坊区块