論文の概要: Unsealing the secrets of blockchain consensus: A systematic comparison of the formal security of proof-of-work and proof-of-stake
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.14527v2
- Date: Wed, 31 Jan 2024 09:24:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-18 08:07:41.685184
- Title: Unsealing the secrets of blockchain consensus: A systematic comparison of the formal security of proof-of-work and proof-of-stake
- Title（参考訳）: ブロックチェーンコンセンサスの秘密を解き明かす: 証明の形式的セキュリティと証明の体系的比較
- Authors: Iván Abellán Álvarez, Vincent Gramlich, Johannes Sedlmeir,
- Abstract要約: コンセンサスメカニズムの選択は多くの議論の中心にある。
最長のチェーンルールに対するPoWベースの合意は、最も強力な公式なセキュリティ保証を提供する。
PoSは、安全性と生活のトレードオフをより顕著なものにすることで、同様の保証を達成できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.40964539027092917
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: With the increasing adoption of decentralized information systems based on a variety of permissionless blockchain networks, the choice of consensus mechanism is at the core of many controversial discussions. Ethereum's recent transition from (PoW) to proof-of-stake (PoS)-based consensus has further fueled the debate on which mechanism is more favorable. While the aspects of energy consumption and degree of (de-)centralization are often emphasized in the public discourse, seminal research has also shed light on the formal security aspects of both approaches individually. However, related work has not yet comprehensively structured the knowledge about the security properties of PoW and PoS. Rather, it has focused on in-depth analyses of specific protocols or high-level comparative reviews covering a broad range of consensus mechanisms. To fill this gap and unravel the commonalities and discrepancies between the formal security properties of PoW- and PoS-based consensus, we conduct a systematic literature review over 26 research articles. Our findings indicate that PoW-based consensus with the longest chain rule provides the strongest formal security guarantees. Nonetheless, PoS can achieve similar guarantees when addressing its more pronounced tradeoff between safety and liveness through hybrid approaches.
- Abstract（参考訳）: さまざまな無許可のブロックチェーンネットワークに基づく分散型情報システムの採用の増加に伴い、コンセンサスメカニズムの選択は多くの議論の中心となっている。
Ethereumの最近の(PoW)から(PoS)ベースのコンセンサスへの移行は、どちらがより好ましいかという議論をさらに加速させた。
エネルギー消費の側面と(非)分散化の程度は公共の議論で強調されることが多いが、基礎研究は両方のアプローチの正式なセキュリティ面にも光を当てている。
しかし、関連する研究は、PoWとPoSのセキュリティ特性に関する知識を包括的に構造化していない。
むしろ、特定のプロトコルの詳細な分析や、幅広いコンセンサスメカニズムをカバーするハイレベルな比較レビューに焦点を当てている。
このギャップを埋め、PoWとPoSの正式なセキュリティ特性の共通点と相違点を明らかにするため、26以上の研究論文について体系的な文献レビューを行う。
以上の結果から,PoWをベースとした最長チェーンルールのコンセンサスによって,セキュリティ保証が最強であることが示唆された。
それでもPoSは、ハイブリッドアプローチによる安全性と生活性のトレードオフをより顕著に解決する上で、同様の保証を達成することができる。
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