比特币历史 63 | 赌徒的破产（四）：算力对决

（Blaise Pascal在比特币的世界中双花是指，法国物理学家、数学家。图片来源于网络） 前情回顾：

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双花欺诈的目标是比特币建立的纳什均衡和全球共识，即比特币系统的区块链公共账本，最长的链，积累了最大的工作量证明。 因此，双花攻击也被称为“共识攻击”。

在共识攻击场景中，攻击者的目标是“尝试生成比诚实链更快的替代链”，正如中本聪在比特币白皮书中所写。 中本聪所说的“诚实链”，指的是未被攻击过的由诚实节点维护的最长链。 一旦攻击者得逞，就可以成功生成另一条长度超过诚实链的替换链，所有其他节点将坚持遵循最长链的原则，使得攻击者成功篡改的替换链替换原来的诚实链链。 成为新的全球共识。

不过，中本聪也指出，“即使攻击成功完成，系统也不会大开眼界，任由改变，比如凭空创造价值（指增发比特币）或窃取不存在的货币”属于攻击者（指窃取他人地址中的比特币）。 节点不会接受无效交易作为支付，诚实节点永远不会接受包含无效交易的区块。 攻击者只能尝试更改自己的一笔交易，以取回最近花费的钱。”

比特币的增发有两种情况，一种是在币本位交易中超发，一种是在转账交易中增发，这两种情况本质上都受到博弈论的约束。 从其他人的地址窃取比特币受到密码学的限制。 在生成更长链的竞赛中赢得攻击者并不能使他有能力摆脱博弈论或密码学的限制。

回到攻击方法本身。 双方之间的竞争是扩展各自的区块链。 要创建一个块，需要生成工作量证明，而生成工作量证明需要计算能力。 所以，这是一场算力与算力的正面交锋，算力的两枪，屠龙剑VS倚天剑，剑光剑影，血腥风，惊天动地，生死存亡。 .

双方打了不知多少回合，胜负如何分出？ 中本聪让诚实链成为挑战者，攻击者成为挑战者。 挑战者拥有一定数量的初始筹码，代表领先挑战者的区块数。

中本聪写道，“诚实链和攻击链之间的竞赛可以用‘二项式随机游走’（Binomial Random Walk）来描述”[2008 比特币白皮书]。 当诚实链成功扩展一个区块时，筹码数将增加1，反之，当攻击链成功扩展一个区块时，筹码数将减少1。

一旦挑战者消灭了挑战者的所有筹码，则宣告挑战成功！ 全网将转向承认挑战者的替换链为最长链，挑战者成为新的领导者。 整个挑战过程不限时间和轮次，直至决出胜负为止。

那么，我们能否预测挑战者是否有机会挑战成功呢？ 如果是，他需要多少回合才能挑战成功？

这一刻，算力是挑战者手中最强大的武器，而他要挑战的冠军，也有着令人恐惧的算力之刃。 唯一的“优势”就是“敌明我暗”。 挑战者的算力可以通过公开记录在区块链上的历史工作量证明和难度值来计算，而挑战者的算力隐藏在黑夜的洞穴深处，没有任何声音，不为人所察觉剑没上的时候。

但是对于挑战者自己来说，他知道自己拥有多少算力，也知道自己要挑战的挑战者的算力有多大。 哈希算法是公平的，他心里很清楚，自己每一轮的胜负概率比的期望值就是自己的算力与对方算力的比值。

中本聪为他计算了挑战成功的概率：如果他的算力超过了挑战者的算力，那么他一定会成功。 如果他的算力不如挑战者，他仍然可以尝试在比特币的世界中双花是指，但挑战成功的概率会下降到算力与芯片数量之比的幂。

1656年，法国数学家、物理学家、国际压力单位“帕斯卡”的纪念对象布莱斯·帕斯卡（Blaise Pascal，1623-1662）给法国大律师、数学家、“哥德巴赫猜想”同名的同一个问题在世界数学三大猜想之一“费马大定理”的创造者皮埃尔·德·费马的一封信中首次提到。

这个问题后来被命名为“赌徒破产”（Gambler's ruin），成为一个统计概念。 这个统计概念经常被用来指出这样一个事实，即玩负期望值游戏的赌徒只要继续玩下去就会破产，不管他们使用什么投注策略。

中本聪想要计算的，正是目前最长的诚实链，如何在与无数攻击者永无休止的算力争夺战中立于不败之地，永不破产。 .