論文の概要: Saving proof-of-work by hierarchical block structure

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.14958v1
• Date: Tue, 23 Apr 2024 12:01:48 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-24 14:11:34.433814
• Title: Saving proof-of-work by hierarchical block structure
• Title（参考訳）: 階層的ブロック構造による作業証明の保存
• Authors: Valdemar Melicher,
• Abstract要約: 私たちは、現在のPOWベースのBitcoinネットワークのコンセンサスアルゴリズムは、根本的な経済的不一致に悩まされていると論じる。 本稿では、転送される富に比例したtxnを確保するための計算コストを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: We argue that the current POW based consensus algorithm of the Bitcoin network suffers from a fundamental economic discrepancy between the real world transaction (txn) costs incurred by miners and the wealth that is being transacted. Put simply, whether one transacts 1 satoshi or 1 bitcoin, the same amount of electricity is needed when including this txn into a block. The notorious Bitcoin blockchain problems such as its high energy usage per txn or its scalability issues are, either partially or fully, mere consequences of this fundamental economic inconsistency. We propose making the computational cost of securing the txns proportional to the wealth being transferred, at least temporarily. First, we present a simple incentive based model of Bitcoin's security. Then, guided by this model, we augment each txn by two parameters, one controlling the time spent securing this txn and the second determining the fraction of the network used to accomplish this. The current Bitcoin txns are naturally embedded into this parametrized space. Then we introduce a sequence of hierarchical block structures (HBSs) containing these parametrized txns. The first of those HBSs exploits only a single degree of freedom of the extended txn, namely the time investment, but it allows already for txns with a variable level of trust together with aligned network fees and energy usage. In principle, the last HBS should scale to tens of thousands timely txns per second while preserving what the previous HBSs achieved. We also propose a simple homotopy based transition mechanism which enables us to relatively safely and continuously introduce new HBSs into the existing blockchain. Our approach is constructive and as rigorous as possible and we attempt to analyze all aspects of these developments, al least at a conceptual level. The process is supported by evaluation on recent transaction data.
• Abstract（参考訳）: 私たちは、Bitcoinネットワークの現在のPOWベースのコンセンサスアルゴリズムは、実際の取引(txn)コストと、取引されている富との間の根本的な経済的不一致に悩まされていると論じます。 簡単に言えば、1サトシと1bitcoinを換算すると、このtxnをブロックに含めると、同じ量の電気が必要になる。 txnあたりの高エネルギー使用やスケーラビリティの問題といった悪名高いBitcoinブロックチェーン問題は、この基本的な経済的不整合による部分的あるいは完全な結果である。 我々は、転送される富に比例するtxnを確保するための計算コストを少なくとも一時的に設定することを提案する。 まず、Bitcoinのセキュリティに関するシンプルなインセンティブに基づくモデルを提示します。 そして、このモデルにより、各txnを2つのパラメータで拡張する。1つは、このtxnの確保に要する時間を制御し、もう1つは、これを達成するために使用されるネットワークの分数を決定する。 現在のBitcoinのtxnはこのパラメタライズドスペースに自然に埋め込まれている。 次に、これらのパラメタライズされたtxnを含む階層的ブロック構造(HBS)の列を紹介する。 最初のHBSは、拡張されたtxnの単一の自由度、すなわち時間的投資しか利用しないが、ネットワーク料金とエネルギー使用量とともに、信頼度が変化しているtxnが既に利用可能である。 原則として、前のHBSが達成したものを保存しながら、最後のHBSは毎秒数万txnsにスケールする必要がある。 また,既存のブロックチェーンに新たなHBSを比較的安全に,継続的に導入可能な,シンプルなホモトピーベースのトランジション機構も提案する。 我々のアプローチは可能な限り厳密であり、少なくとも概念レベルで、これらの発展のすべての側面を解析しようと試みている。 このプロセスは、最近の取引データの評価によって支持される。

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