論文の概要: Trade-off of Security, Latency, and Throughput of the Nakamoto Consensus

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.05506v4
• Date: Sun, 4 Aug 2024 20:06:21 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-07 00:06:03.754198
• Title: Trade-off of Security, Latency, and Throughput of the Nakamoto Consensus
• Title（参考訳）: 中本合意のセキュリティ・レイテンシ・アウトプットのトレードオフ
• Authors: Shu-Jie Cao, Dongning Guo,
• Abstract要約: 本稿では,PoW中本コンセンサス(PoW Nakamotoコンセンサス)として知られる,最長チェーン選択プロトコル(PoW)におけるセキュリティ,レイテンシ,スループットの基本的なトレードオフについて述べる。 取引の安全性を損なう可能性の新たな上限と下位境界は、正反対のマイニングレート、ブロック伝搬遅延の上限、およびトランザクション確認遅延の関数として、時間とブロック深さの両方で導出される。 本稿では,トランザクションスループットと確認遅延の基本的なトレードオフを明らかにし,最終的に所望の耐障害性とブロックサイズの増加に伴うブロック伝搬遅延の増大によって決定される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.738177482027387
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: This paper delves into the fundamental trade-off between security, latency, and throughput in proof-of-work (PoW) longest-chain-fork-choice protocols, also known as the PoW Nakamoto consensus. New upper and lower bounds on the probability of violating transaction safety are derived as a function of honest and adversarial mining rates, an upper bound on block propagation delays, and transaction confirmation latency, both in time and in block depth. The results include a first non-trivial closed-form finite-latency bound applicable to all delays and mining rates up to the ultimate fault tolerance. Notably, the gap between the upper and lower bounds is narrower than the best gaps previously established for a wide range of parameters relevant to Bitcoin and its derivatives such as Litecoin and Dogecoin, as well as for Ethereum Classic. Furthermore, the paper reveals a fundamental trade-off between transaction throughput and confirmation latency, ultimately determined by the desired fault tolerance and the growth of block propagation delay as block size increases.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,PoW中本コンセンサス(PoW Nakamotoコンセンサス)として知られる,最長チェーン分岐プロトコル(PoW)におけるセキュリティ,レイテンシ,スループットの基本的なトレードオフについて述べる。 取引の安全性を損なう可能性の新たな上限と下位境界は、正反対のマイニングレート、ブロック伝搬遅延の上限、およびトランザクション確認遅延の関数として、時間とブロック深さの両方で導出される。 結果は、すべての遅延に適応する最初の非自明な閉形式有限レイテンシと、究極の耐障害性までマイニングレートを含む。 特に、上限と下限のギャップは、ビットコインやLitecoinやDogecoin、Ethereum Classicなど、そのデリバティブに関連する幅広いパラメータに対して以前に確立された最良のギャップよりも狭くなっている。 さらに,所望の耐障害性によって決定されるトランザクションスループットと確認遅延の基本的なトレードオフと,ブロックサイズの増加に伴うブロック伝搬遅延の増大を明らかにする。

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