摘要：针对比特币的PoW(proof of work)共识机制中资源消耗巨大、系统性能存在瓶颈和“公地悲剧”问题,从博弈论的角度分析了比特币系统后期只有交易费奖励所带来的“公地悲剧”现象,提出了基于门限密码方案的共识机制(a consensus mechanism based on threshold cryptography,TCCM).首先,新共识协议引入了节点保证金的思想,提出了一种基于门限群签名理论的保证金模型.该模型既能够确保保证金的安全,又为节点诚实地记账提供保障.其次,利用门限加密的思想构造了记账权竞价模型来产生区块链记账节点,这能够保证记账权竞价环境的公平性和记账节点产生的随机性.同时,在原有的区块奖励基础上,设计了新的激励机制,使得更多的节点能够参与共识的全过程.最后,安全性和性能分析结果表明,该共识机制既有效地降低了资源消耗,又提高了交易处理效率,使得整个区块链系统变得更加安全可靠.

摘要：理性外包计算是博弈论与外包计算相结合的产物,是理性密码学研究领域的扩展.理性外包计算的研究主要是通过设置激励,从参与者自利的角度出发,通过效用函数来保证计算结果的正确性、可靠性.目前传统外包计算研究模型本身的结构较少,特别对外包计算模型中因各参与者行为和偏好不同而可能导致外包计算任务的安全风险关注不够,并且验证过程复杂、通信开销较高;而现有的理性外包计算方案都需要用户执行验证才能保证外包计算结果的正确性.针对上述问题,本文在博弈论框架下,基于纳什均衡设计外包计算结果正确性策略规则.首先分析了外包计算中用户和服务器的偏好.提出了外包计算扩展式博弈模型,在该模型下定义了一个新的支付矩阵和效用函数;其次,根据博弈论的纳什均衡给出了理性外包计算模型的形式化定义;最后,通过实验仿真分析理性外包计算模型中的线性函数的选取条件,确保参与者达到纳什均衡时用户不要验证外包计算结果,也可以确保服务器诚实计算是它的最优策略.同时,该模型最大限度地减少了用户的费用.