对中本聪白皮书中关于安全性计算的理解和其中部分公式的推导

对中本聪白皮书中关于安全性计算的理解和其中部分公式的推导
2024年03月27日 08:50 王福重

中本聪比特币白皮书,是理解比特币区块链的最重要文献。对普通读者来说,其中最难看懂的部分,是最后关于安全性的计算这一段。因为需要懂一点概率论和数理统计。我试着把我的理解告诉大家。

白皮书中一些公式是直接给出的,我这里做了推导和展开。

因为公号里写入公式比较困难,我只能用图片,这肯定会影响阅读体验,请谅解。

特别欢迎方家们提出意见。

注释和解释

[1] An attacker can only try to change one of his own transactions to take back money he recently spent.见比特币白皮书。

[2] 出现平行的链。

[3] 除了分叉攻击,拥有51%算力的攻击者(合作者)还能阻止一些地址发送和接收比特币,做法是不打包这些交易,或者不在包含这些交易的区块后挖矿,是指不位于最长链。

[4] 贝努里试验即随机试验,随机的意思是预先无法知道结果,即使试验条件相同,结果也不一定相同。而每次试验结果都不受其余各次的影响。同时,试验结果只有两种:要么某个事件发生,要么不发生。把试验重复n次就是n重贝努里试验。

[5]Gambler's Ruin problem.

[6]Suppose a gambler with unlimited credit starts at a deficit and plays potentially an infinite number of trials to try to reach breakeven.

[7] 潜在的意思就是概率。

[8]Poisson(1781-1840),法国数学家和物理学家。

[9] 这是的p和q不是上面定义攻击者和诚实链延长下一个区块的概率时的p和q。

[10] 很多著者写成概率密度,是不准确的,离散型随机变量情况下才是概率密度。

[11] 数学期望是先把每个可能发生结果的概率和结果的值相乘,再把它们相加。

[12] 更准确的说法是有合作关系的攻击节点算力之和。

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