論文の概要: Merkle Trees in Blockchain: A Study of Collision Probability and Security Implications
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.04367v1
- Date: Tue, 6 Feb 2024 20:11:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-18 07:38:15.365009
- Title: Merkle Trees in Blockchain: A Study of Collision Probability and Security Implications
- Title（参考訳）: ブロックチェーンにおけるメルクルツリー:衝突確率とセキュリティへの影響に関する研究
- Authors: Oleksandr Kuznetsov, Alex Rusnak, Anton Yezhov, Kateryna Kuznetsova, Dzianis Kanonik, Oleksandr Domin,
- Abstract要約: この研究は、ブロックチェーンアーキテクチャの基本コンポーネントであるMerkle Treesのセキュリティ面について詳しく説明している。
本稿では,メルクルツリーの衝突に対する感受性,潜在的な脆弱性について批判的に検討する。
その結果,ルート長の増加とルート衝突の確率の上昇との間に直接的相関があることが判明した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 27.541105686358378
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In the rapidly evolving landscape of blockchain technology, ensuring the integrity and security of data is paramount. This study delves into the security aspects of Merkle Trees, a fundamental component in blockchain architectures, such as Ethereum. We critically examine the susceptibility of Merkle Trees to hash collisions, a potential vulnerability that poses significant risks to data security within blockchain systems. Despite their widespread application, the collision resistance of Merkle Trees and their robustness against preimage attacks have not been thoroughly investigated, leading to a notable gap in the comprehensive understanding of blockchain security mechanisms. Our research endeavors to bridge this gap through a meticulous blend of theoretical analysis and empirical validation. We scrutinize the probability of root collisions in Merkle Trees, considering various factors such as hash length and path length within the tree. Our findings reveal a direct correlation between the increase in path length and the heightened probability of root collisions, thereby underscoring potential security vulnerabilities. Conversely, we observe that an increase in hash length significantly reduces the likelihood of collisions, highlighting its critical role in fortifying security. The insights garnered from our research offer valuable guidance for blockchain developers and researchers, aiming to bolster the security and operational efficacy of blockchain-based systems.
- Abstract（参考訳）: ブロックチェーン技術の急速な進化の中で、データの整合性とセキュリティの確保が最重要である。
この研究は、Ethereumのようなブロックチェーンアーキテクチャの基本コンポーネントであるMerkle Treesのセキュリティ面について詳しく説明している。
我々は、ブロックチェーンシステム内のデータセキュリティに重大なリスクをもたらす潜在的な脆弱性である、ハッシュ衝突に対するMerkle Treesの感受性を批判的に検証する。
広く応用されているにもかかわらず、Merkle Treesの衝突抵抗と、前像攻撃に対する堅牢性は十分に調査されていないため、ブロックチェーンセキュリティメカニズムの包括的な理解において、顕著なギャップが生じる。
我々の研究は、理論的分析と実証的検証の巧妙なブレンドを通して、このギャップを埋めようとしている。
本研究は,本樹における根の衝突確率を,ハッシュ長や経路長といった様々な要因を考慮し検討した。
その結果,ルート長の増加とルート衝突の確率の上昇との間に直接的相関があることが判明し,潜在的なセキュリティ上の脆弱性が強調された。
逆に、ハッシュ長の増加は衝突の可能性を著しく低下させ、セキュリティの強化における重要な役割を浮き彫りにする。
私たちの研究から得られた洞察は、ブロックチェーンベースのシステムのセキュリティと運用の効率を高めることを目的として、ブロックチェーン開発者と研究者に貴重なガイダンスを提供する。
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