論文の概要: Kronos: A Secure and Generic Sharding Blockchain Consensus with Optimized Overhead
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.03655v3
- Date: Thu, 12 Sep 2024 06:58:23 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-13 22:02:48.153528
- Title: Kronos: A Secure and Generic Sharding Blockchain Consensus with Optimized Overhead
- Title（参考訳）: Kronos: 最適化オーバーヘッドによるセキュアで汎用的なブロックチェーン合意
- Authors: Yizhong Liu, Andi Liu, Yuan Lu, Zhuocheng Pan, Yinuo Li, Jianwei Liu, Song Bian, Mauro Conti,
- Abstract要約: シャーディングは、ネットワークをシャードに分割することで、ブロックチェーンのスケーラビリティを向上させる。
クロスシャーディングトランザクションは、シャーディングブロックチェーンのセキュリティと効率にとって重要な課題である。
最適化されたオーバーヘッドを達成するセキュアなシャーディングブロックチェーンコンセンサスであるKronosを紹介します。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 17.387814385763622
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Sharding enhances blockchain scalability by dividing the network into shards, each managing specific unspent transaction outputs or accounts. As an introduced new transaction type, cross-shard transactions pose a critical challenge to the security and efficiency of sharding blockchains. Currently, there is a lack of a generic sharding consensus pattern that achieves both security and low overhead. In this paper, we present Kronos, a secure sharding blockchain consensus achieving optimized overhead. In particular, we propose a new secure sharding consensus pattern, based on a buffer managed jointly by shard members. Valid transactions are transferred to the payee via the buffer, while invalid ones are rejected through happy or unhappy paths. Kronos is proved to achieve security with atomicity under malicious clients with optimal intra-shard overhead $kB$ ($k$ for involved shard number and $B$ for a Byzantine fault tolerance (BFT) cost). Besides, we propose secure cross-shard certification methods based on batch certification and reliable cross-shard transfer. The former combines hybrid trees or vector commitments, while the latter integrates erasure coding. Handling $b$ transactions, Kronos is proved to achieve reliability with low cross-shard overhead $O(n b \lambda)$ ($n$ for shard size and $\lambda$ for the security parameter). Notably, Kronos imposes no restrictions on BFT and does not rely on time assumptions, offering optional constructions in various modules. We implement Kronos using two prominent BFT protocols: asynchronous Speeding Dumbo and partial synchronous Hotstuff. Extensive experiments demonstrate Kronos scales the consensus nodes to thousands, achieving a substantial throughput of 320 ktx/sec with 2.0 sec latency. Compared with the past solutions, Kronos outperforms, achieving up to a 12* improvement in throughput and a 50% reduction in latency.
- Abstract（参考訳）: シャーディングは、ネットワークをシャードに分割することで、ブロックチェーンのスケーラビリティを向上させる。
新しいトランザクションタイプとして、ブロックチェーンのシャーディングのセキュリティと効率性には、クロスシャーディングトランザクションが重要な課題となっている。
現在、セキュリティと低オーバーヘッドの両方を達成する汎用的なシャーディングコンセンサスパターンが欠如しています。
本稿では、最適化オーバーヘッドを実現するセキュアなシャーディングブロックチェーンコンセンサスであるKronosを紹介する。
特に,セキュアなシャーディングコンセンサスパターンを提案し,シャーディングメンバが共同で管理するバッファをベースとした。
無効なトランザクションはバッファを介してペイエに転送され、無効なトランザクションは幸せまたは不幸なパスによって拒否される。
Kronosは、悪質なクライアントの下で、最適なシャード内オーバーヘッド$kB$(k$)、関連するシャード番号$B$(BFT)コストでセキュリティを実現することが証明されている。
さらに,バッチ認証と信頼性の高いクロスシャード転送に基づくセキュアなクロスシャード認証手法を提案する。
前者はハイブリッドツリーやベクトルコミットメントを組み合わせ、後者は消去コーディングを統合する。
トランザクションを$b$で処理すると、Kronosはクロスシャードオーバーヘッドの低い$O(n b \lambda)$$(n$)のシャードサイズとセキュリティパラメータの$\lambda$の信頼性が証明される。
特に、クロノスは BFT に制限を課さず、時間的仮定に依存せず、様々な加群で任意の構成を提供する。
非同期高速化ダンボと部分同期Hotstuffの2つのBFTプロトコルを用いてKronosを実装した。
大規模な実験では、Kronosがコンセンサスノードを数千にスケールアップし、2.0秒のレイテンシで320ktx/secのスループットを実現している。
これまでのソリューションと比較して、Kronosはパフォーマンスが優れ、スループットが最大12*向上し、レイテンシが50%削減された。
関連論文リスト
- The Latency Price of Threshold Cryptosystem in Blockchains [52.359230560289745]
本稿では,Byzantine-fault Tolerant(BFT)コンセンサスプロトコルを用いた,しきい値暗号とブロックチェーンのクラス間の相互作用について検討する。
しきい値暗号システムに対する既存のアプローチは、しきい値暗号プロトコルを実行するための少なくとも1つのメッセージ遅延の遅延オーバーヘッドを導入している。
しきい値が狭いブロックチェーンネイティブのしきい値暗号システムに対して,このオーバーヘッドを取り除く機構を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-16T20:53:04Z) - SpiralShard: Highly Concurrent and Secure Blockchain Sharding via Linked Cross-shard Endorsement [9.81571913553477]
既存のシャーディングシステムは、セキュリティを確保するために大きなシャードサイズを必要とする。
悪意のあるノードが多数存在するシャードの存在を可能にするために,SpralShardを提案する。
SpiralShardは、4000以上のノードを持つ大規模なネットワークサイズで、約19倍のスループット向上を実現している。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-09T15:14:44Z) - Optimal Sharding for Scalable Blockchains with Deconstructed SMR [6.432440366479941]
Areteは、サイズセキュリティのジレンマを解決するために設計された、最適にスケーラブルなブロックチェーンシャーディングプロトコルである。
Areteの重要なアイデアは、ブロックチェーンのState Machine Replication(SMR)プロセス自体を分割することで、シャードのセキュリティレジリエンス/閾値を改善することだ。
私たちはAreteを実装し、最大500ノードを実行することでAWS環境で評価し、Areteが最先端のシャーディングプロトコルより優れていることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-12T14:23:53Z) - Model Supply Chain Poisoning: Backdooring Pre-trained Models via Embedding Indistinguishability [61.549465258257115]
そこで我々は,PTMに埋め込まれたバックドアをモデルサプライチェーンに効率的に移動させる,新しい,より厳しいバックドア攻撃であるTransTrojを提案する。
実験の結果,本手法はSOTAタスク非依存のバックドア攻撃より有意に優れていた。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-29T04:35:48Z) - TBDD: A New Trust-based, DRL-driven Framework for Blockchain Sharding in IoT [25.15169926146292]
シャードブロックチェーンとIoTを統合することで、信頼性の問題と最適化されたデータフローに対するソリューションが提示される。
深層強化学習は動的で複雑なシステムと多次元最適化を十分に扱う。
textscTbDdはノードタイプを認識し、潜在的な脅威に対してターゲットリシャーディングを実行する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-01T01:57:28Z) - A Two-Layer Blockchain Sharding Protocol Leveraging Safety and Liveness for Enhanced Performance [5.344231997803284]
既存のプロトコルは、さまざまな敵攻撃を見落とし、トランザクションスループットを制限します。
本稿では,この問題に対処する基盤的シャーディングプロトコルReticulumを提案する。
コントロール"と"プロセス"のシャードを2つのレイヤで構成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-17T16:15:28Z) - ADESS: A Proof-of-Work Protocol to Deter Double-Spend Attacks [0.0]
作業証明(PoW)ブロックチェーンの主な脆弱性は、攻撃者がトランザクションの履歴を書き換えることができることだ。
本稿では2つの新しい特徴を含むPOWプロトコルであるADESSを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-25T21:50:23Z) - Jolteon and Ditto: Network-Adaptive Efficient Consensus with Asynchronous Fallback [46.30924494799245]
我々は,ビザンチンのSMRプロトコルであるDittoを開発した。このプロトコルは,ハッピーパスの最適な通信と,非同期およびDDoS攻撃下でのプログレス保証である。
具体的には、最先端の線形プロトコルであるHotStuffから始めて、徐々にDittoを構築します。別々のコントリビューションと中間ステップとして、HotStuffの2チェーンバージョンであるJolteonを設計します。
特に,Jolteonのコミットレイテンシは,システムサイズが異なるHotStuffを200～300ms上回る。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-18T21:34:17Z) - Beta-CROWN: Efficient Bound Propagation with Per-neuron Split
Constraints for Complete and Incomplete Neural Network Verification [151.62491805851107]
私たちは、ニューロン毎の分割を完全にエンコードできるバウンド伝搬ベースの検証器である$beta$-crownを開発した。
Beta$-CROWNはLPベースのBaB法よりも3桁近い速さで堅牢性検証が可能です。
BaBを早期に終了することにより、不完全な検証にも使用できます。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-11T11:56:54Z) - Quantum Multi-Solution Bernoulli Search with Applications to Bitcoin's
Post-Quantum Security [67.06003361150228]
作業の証明(英: proof of work、PoW)は、当事者が計算タスクの解決にいくらかの労力を費やしたことを他人に納得させることができる重要な暗号構造である。
本研究では、量子戦略に対してそのようなPoWの連鎖を見つけることの難しさについて検討する。
我々は、PoWs問題の連鎖が、マルチソリューションBernoulliサーチと呼ばれる問題に還元されることを証明し、量子クエリの複雑さを確立する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-30T18:03:56Z) - Towards Bidirectional Protection in Federated Learning [70.36925233356335]
F2ED-LEARNINGは、悪意のある集中型サーバとビザンティンの悪意のあるクライアントに対して双方向の防御を提供する。
F2ED-LEARNINGは各シャードの更新を安全に集約し、異なるシャードからの更新に対してFilterL2を起動する。
評価の結果,F2ED-LEARNing は最適あるいは最適に近い性能が得られることがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-02T19:37:02Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。