論文の概要: Security--Throughput Tradeoff of Nakamoto Consensus under Bandwidth Constraints
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.09113v3
- Date: Wed, 29 May 2024 01:21:06 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-31 02:41:05.665031
- Title: Security--Throughput Tradeoff of Nakamoto Consensus under Bandwidth Constraints
- Title（参考訳）: 安全-帯域制限下における中本合意のトレードオフ-
- Authors: Lucianna Kiffer, Joachim Neu, Srivatsan Sridhar, Aviv Zohar, David Tse,
- Abstract要約: 中本氏の私的攻撃はもはや最悪の攻撃ではなく、ティースティング戦略と呼ばれる新たな攻撃戦略がひどく悪化していることを示す。
PoSでは、同化ブロックは、非常に低いブロック生成率を除いて、従来のPoS Nakamotoコンセンサスプロトコルの安全性を損なうため、混雑を悪化させる可能性がある。
我々は、Blanking NC (BlaNC) と呼ぶPoS NCプロトコルの変種を提示し、PoW NCと同じレジリエンスを実現する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.167033097979116
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: For Nakamoto's longest-chain consensus protocol, whose proof-of-work (PoW) and proof-of-stake (PoS) variants power major blockchains such as Bitcoin and Cardano, we revisit the classic problem of the security-performance tradeoff: Given a network of nodes with limited capacities, against what fraction of adversary power is Nakamoto consensus (NC) secure for a given block production rate? State-of-the-art analyses of Nakamoto's protocol fail to answer this question because their bounded-delay model does not capture realistic constraints such as limited communication- and computation-resources. We develop a new analysis technique to prove a refined security-performance tradeoff for PoW Nakamoto consensus in a bounded-bandwidth model. In this model, we show that, in contrast to the classic bounded-delay model, Nakamoto's private attack is no longer the worst attack, and a new attack strategy we call the teasing strategy, that exploits the network congestion caused by limited bandwidth, is strictly worse. In PoS, equivocating blocks can exacerbate congestion, making the traditional PoS Nakamoto consensus protocol insecure except at very low block production rates. To counter such equivocation spamming, we present a variant of the PoS NC protocol we call Blanking NC (BlaNC), which achieves the same resilience as PoW NC.
- Abstract（参考訳）: セキュリティとパフォーマンスのトレードオフの古典的な問題を再考する: 限られた能力を持つノードのネットワークが与えられると、特定のブロックの生産速度に対して、敵の力の何パーセントがNCであるのか?
制限された通信や計算資源といった現実的な制約を捉えない有界遅延モデルであるため、中本プロトコルの最先端分析ではこの問題に答えられていない。
境界帯域モデルを用いて,PoW中本コンセンサスに対するセキュリティ・パフォーマンストレードオフを改良した解析手法を開発した。
このモデルでは,従来の有界遅延モデルとは対照的に,中本氏の私的攻撃はもはや最悪の攻撃ではなく,帯域幅の制限によるネットワーク混雑を悪用したティーシング戦略と呼ばれる新たな攻撃戦略が著しく悪化していることが示されている。
PoSでは、同化ブロックは、非常に低いブロック生成率を除いて、従来のPoS Nakamotoコンセンサスプロトコルの安全性を損なうため、混雑を悪化させる可能性がある。
このような均等なスパムに対処するため、我々はBlanking NC (BlaNC) と呼ぶPoS NCプロトコルの変種を提示し、PoW NCと同じレジリエンスを実現する。
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