27、区块链技术与加密货币：物联网安全的新探索

区块链技术与加密货币：物联网安全的新探索

1. 区块链模拟基础

在区块链的模拟研究中，连接采用点对点协议，抽象掉了中间设备。为了配置通道特性（延迟和带宽），使用了来自Verizon和https://testmy.net等各种来源的统计数据。

为了对工作量证明进行建模，会为节点分配挖矿能力值，并对区块生成进行统计分布。数据输入包括区块速率、区块大小和花费的双倍值。通过分析主要的比特币矿池，发现15个最大的矿池拥有96.3%的挖矿能力。因此，模拟中使用了16个节点，代表15个矿池和其他矿工组成的一个整体。

诚实节点采用标准协议，而攻击者则遵循以下启发式策略：
- 采用（Adopt） ：攻击者采用诚实链，相当于重新启动攻击。攻击者推断诚实节点赢得竞争的概率更高。
- 覆盖（Overlay） ：当攻击者的链比诚实链多一个区块时发生。当有一部分诚实节点在攻击者的链上挖矿时，这是一个好策略。
- 匹配（Match） ：攻击者发布与诚实节点相同数量的区块，目的是让一些诚实节点在攻击者的链上挖矿，随后攻击者可以使用覆盖策略。
- 等待（Wait） ：攻击者在私有链上持续挖矿，不暴露该链。
- 发布（Publish） ：对应于公开其链。

首先进行了30轮模拟，每轮生成10,000个区块。模拟使用16个矿工，且所有矿工都遵循标准协议，没有攻击者，此时链中的分叉率为0.13%。在第二轮模拟中，选择一个节点作为攻击者，初始时其拥有20%的挖矿能力，