論文の概要: PTTS: Zero-Knowledge Proof-based Private Token Transfer System on Ethereum Blockchain and its Network Flow Based Balance Range Privacy Attack Analysis
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.15139v1
- Date: Tue, 29 Aug 2023 09:13:31 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-19 07:12:46.288544
- Title: PTTS: Zero-Knowledge Proof-based Private Token Transfer System on Ethereum Blockchain and its Network Flow Based Balance Range Privacy Attack Analysis
- Title（参考訳）: PTTS:Ethereumブロックチェーン上のゼロ知識証明に基づくプライベートトークン転送システムとそのネットワークフローに基づくバランス範囲プライバシ攻撃解析
- Authors: Goshgar Ismayilov, Can Ozturan,
- Abstract要約: パブリックブロックチェーンのためのプライベートトークン転送システム(PTTS)を提案する。
提案するフレームワークでは,ゼロ知識ベースのプロトコルをZokratesを使用して設計し,当社のプライベートトークンスマートコントラクトに統合しています。
論文の第2部では、リプレイ攻撃やバランス範囲のプライバシ攻撃を含む、セキュリティとプライバシの分析を行っている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Blockchains are decentralized and immutable databases that are shared among the nodes of the network. Although blockchains have attracted a great scale of attention in the recent years by disrupting the traditional financial systems, the transaction privacy is still a challenging issue that needs to be addressed and analysed. We propose a Private Token Transfer System (PTTS) for the Ethereum public blockchain in the first part of this paper. For the proposed framework, zero-knowledge based protocol has been designed using Zokrates and integrated into our private token smart contract. With the help of web user interface designed, the end users can interact with the smart contract without any third-party setup. In the second part of the paper, we provide security and privacy analysis including the replay attack and the balance range privacy attack which has been modelled as a network flow problem. It is shown that in case some balance ranges are deliberately leaked out to particular organizations or adversial entities, it is possible to extract meaningful information about the user balances by employing minimum cost flow network algorithms that have polynomial complexity. The experimental study reports the Ethereum gas consumption and proof generation times for the proposed framework. It also reports network solution times and goodness rates for a subset of addresses under the balance range privacy attack with respect to number of addresses, number of transactions and ratio of leaked transfer transaction amounts.
- Abstract（参考訳）: ブロックチェーンは分散化され、不変のデータベースであり、ネットワークのノード間で共有される。
ブロックチェーンは近年、従来の金融システムを破壊して大きな注目を集めていますが、トランザクションのプライバシは依然として問題であり、対処と分析が必要です。
本稿では,Ethereum公開ブロックチェーンのためのPTTS(Private Token Transfer System)を提案する。
提案するフレームワークでは,ゼロ知識ベースのプロトコルをZokratesを使用して設計し,当社のプライベートトークンスマートコントラクトに統合しています。
Webユーザインターフェースの設計の助けを借りて、エンドユーザはサードパーティのセットアップなしでスマートコントラクトと対話できる。
本論文の第2部では,ネットワークフロー問題としてモデル化されたリプレイ攻撃やバランス範囲のプライバシ攻撃を含む,セキュリティとプライバシの分析を行う。
特定の組織や相手に意図的にバランス範囲が漏れている場合、多項式複雑性の最小コストフローネットワークアルゴリズムを用いることで、ユーザバランスに関する有意義な情報を抽出できることが示されている。
実験では,提案フレームワークのEthereumガス消費と証明生成時間について報告する。
また、ネットワークソリューションの時間とバランス範囲のプライバシ攻撃によるアドレスのサブセットの良さ率を、アドレス数、トランザクション数、漏洩した転送トランザクション量の比率に関して報告する。
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