論文の概要: Crystal: Enhancing Blockchain Mining Transparency with Quorum Certificate
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.00741v1
- Date: Fri, 1 Dec 2023 17:24:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-18 13:25:19.056260
- Title: Crystal: Enhancing Blockchain Mining Transparency with Quorum Certificate
- Title（参考訳）: Crystal:Quorum Certificateによるブロックチェーンマイニングの透明性向上
- Authors: Jianyu Niu, Fangyu Gai, Runchao Han, Ren Zhang, Yinqian Zhang, Chen Feng,
- Abstract要約: 研究者らはビットコインのナカモト合意に対する一連の理論的攻撃を発見した。
最も被害を受けたのは、利己的なマイニング、ダブルスペンディング、一貫性のある遅延攻撃だ。
本稿では,クォーラム証明書を利用してブロックの動作に抵抗するCrystalを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 24.95937536849902
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Researchers have discovered a series of theoretical attacks against Bitcoin's Nakamoto consensus; the most damaging ones are selfish mining, double-spending, and consistency delay attacks. These attacks have one common cause: block withholding. This paper proposes Crystal, which leverages quorum certificates to resist block withholding misbehavior. Crystal continuously elects committees from miners and requires each block to have a quorum certificate, i.e., a set of signatures issued by members of its committee. Consequently, an attacker has to publish its blocks to obtain quorum certificates, rendering block withholding impossible. To build Crystal, we design a novel two-round committee election in a Sybil-resistant, unpredictable and non-interactive way, and a reward mechanism to incentivize miners to follow the protocol. Our analysis and evaluations show that Crystal can significantly mitigate selfish mining and double-spending attacks. For example, in Bitcoin, an attacker with 30% of the total computation power will succeed in double-spending attacks with a probability of 15.6% to break the 6-confirmation rule; however, in Crystal, the success probability for the same attacker falls to 0.62%. We provide formal end-to-end safety proofs for Crystal, ensuring no unknown attacks will be introduced. To the best of our knowledge, Crystal is the first protocol that prevents selfish mining and double-spending attacks while providing safety proof.
- Abstract（参考訳）: 研究者たちはビットコインのナカモト・コンセンサスに対する一連の理論的攻撃を発見しました。
これらの攻撃には1つの共通の原因がある。
本稿では,クォーラム証明書を利用してブロックの動作に抵抗するCrystalを提案する。
クリスタルは鉱山労働者から委員会を連続的に選出し、各ブロックにクォーラム証明書、すなわち委員会のメンバーが発行する署名のセットを持つことを要求する。
その結果、攻撃者はクォーラム証明書を取得するためにブロックをパブリッシュしなければなりません。
Crystalを構築するために、Sybil-resistant, unpredictable and non-interactive wayで新しい2ラウンドの委員会選挙を設計し、マイナーにプロトコルに従うインセンティブを与える報奨機構を設計する。
分析と評価の結果,Crystalは自家用地雷や二重投射攻撃を著しく軽減できることがわかった。
例えば、Bitcoinでは、総計算能力の30%の攻撃者が6確認ルールを破る確率が15.6%の二重攻撃に成功するが、Crystalでは、同じ攻撃が成功する確率は0.62%に低下する。
我々は、Crystalのエンド・ツー・エンドの安全証明を正式に提供し、未知の攻撃が導入されないことを保証します。
私たちの知る限りでは、Crystalは、安全証明を提供しながら、利己的なマイニングと二重攻撃を防ぐ最初のプロトコルです。
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