論文の概要: On the Incentive Compatibility of Block Propagation in Bitcoin

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.06860v1
• Date: Fri, 05 Jun 2026 03:04:42 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-08 14:33:29.538617
• Title: On the Incentive Compatibility of Block Propagation in Bitcoin
• Title（参考訳）: Bitcoinにおけるブロック伝播のインセンティブ適合性について
• Authors: Fumichika Maeda, Akira Sakurai, Taishi Nakai, Kazuyuki Shudo,
• Abstract要約: Bitcoinは無許可で、中央管理職に頼っていない。 システム全体の利益に合わせて振舞うように、鉱夫にインセンティブを与えることが重要である。 本論文は, 鉱夫がブロックを伝播するために個別にインセンティブを得ているかどうかを問うものである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.863301363716006
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Bitcoin is permissionless and does not rely on any central administrator, which gives it strong censorship resistance. At the same time, it is important to incentivize miners to behave in ways that align with the interests of the system as a whole. This paper asks whether miners are individually incentivized to propagate blocks, one of the most fundamental processes in Bitcoin. Miners collectively maintain the blockchain by generating blocks and disseminating them across the network. If miners have an incentive not to propagate some blocks, this would indicate a fundamental flaw in Bitcoin's incentive design. Although prior work has studied how propagation delays affect forks and mining rewards, it has not fully characterized miners' incentives to improve block propagation under different tie-breaking rules. To address this gap, we derive analytical reward expressions for each tie-breaking rule based on a blockchain network model that captures the effect of forks on mining fairness. These expressions explicitly characterize how block propagation delays, hashrate distribution, and tie-breaking rules jointly determine mining rewards. We then use them to analyze miners' incentives to improve block propagation. Our results show, for example, that miners have no mining-reward incentive to relay blocks generated by other miners. By contrast, under the first-seen rule, every non-majority miner is incentivized to receive other miners' blocks more quickly and to propagate its own blocks more quickly. Finally, we compare tie-breaking rules and identify a trade-off between propagation incentives and mining fairness. In particular, the first-seen rule provides the strongest incentives to reduce propagation delays, but it also worsens mining fairness the most.
• Abstract（参考訳）: Bitcoinは無許可で、いかなる中央管理職にも依存していない。 同時に、システム全体の利益に合わせて振舞うように、鉱夫にインセンティブを与えることが重要である。 本稿は、Bitcoinの最も基本的なプロセスであるブロックを伝播するために、マイナーが個別にインセンティブを得ているかどうかを問うものである。 マイナはブロックを生成し、ネットワーク全体に分散することで、ブロックチェーンを集合的に維持する。 もし鉱山労働者がいくつかのブロックを広めないインセンティブを持っているなら、これはBitcoinのインセンティブ設計の根本的な欠陥を示すことになる。 従来の研究は、伝播遅延がフォークや鉱業の報酬にどのように影響するかを研究してきたが、異なる結束規則の下でのブロック伝播を改善するための坑夫の動機を完全には特徴づけていない。 このギャップに対処するために、フォークがマイニングフェアネスに与える影響をキャプチャするブロックチェーンネットワークモデルに基づいて、各タイブレークルールの分析的な報酬表現を導出する。 これらの表現は、ブロックの伝搬遅延、ハッシュレート分布、およびタイブレーキングルールが共にマイニング報酬を決定する方法を明確に特徴付けている。 次に、ブロック伝播を改善するために、鉱山労働者のインセンティブを分析するためにそれらを使用します。 以上の結果から,鉱夫は他の鉱夫が生み出したブロックをリレーする鉱夫のインセンティブがないことが示唆された。 対照的に、第1のルールの下では、すべての非主要鉱夫は、他の鉱夫のブロックをより早く受け取り、自身のブロックをより迅速に伝播するためにインセンティブを与えられる。 最後に、タイブレーキングルールを比較し、伝播インセンティブとマイニングフェアネスのトレードオフを特定する。 特に、第1のルールは、伝播遅延を減らすための最強のインセンティブを提供するが、鉱業の公平性を最も悪化させる。

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