論文の概要: Implementation Study of Cost-Effective Verification for Pietrzak's Verifiable Delay Function in Ethereum Smart Contracts
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.06498v3
- Date: Sun, 19 May 2024 08:52:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-21 20:15:46.286854
- Title: Implementation Study of Cost-Effective Verification for Pietrzak's Verifiable Delay Function in Ethereum Smart Contracts
- Title（参考訳）: EthereumスマートコントラクトにおけるPietrzakの検証遅延関数のコスト効果検証の実装検討
- Authors: Suhyeon Lee, Euisin Gee, Junghee Lee,
- Abstract要約: 検証遅延関数 (Verible Delay Function, VDF) は、出力前の最小遅延を保証する暗号概念である。
ブロックチェーン環境に対する計算効率と適合性のため、私たちはPietrzak VDFに注力しています。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.52224518866815
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Verifiable Delay Function (VDF) is a cryptographic concept that ensures a minimum delay before output through sequential processing, which is resistant to parallel computing. Among the two well-known VDF protocols, Wesolowski and Pietrzak VDF, we focus on the Pietrzak VDF due to its computational efficiency and suitability for blockchain environments. Pietrzak's approach uses a recursive proof verification with the halving protocol, offering a practical alternative despite the longer proof length than Wesolowski's approach. Given the scarcity of research on practical VDF verification implementation, especially within smart contracts, this paper aims to implement cost-effective verification for the Pietrzak VDF in an Ethereum-based environment without compromising the VDF verification's integrity and reliability. Firstly, we propose generalized proof generation and verification algorithms for potential efficiency improvement. Secondly, we categorize and measure the gas cost of each part in a transaction for VDF verification. Thirdly, based on the analysis, we theoretically predict the optimized proof construction. Finally, we demonstrate the theoretical prediction matches the implementation results. Furthermore, our research shows that the proof length of the Pietrzak VDF is generated under 8 KB with the 2048-bit RSA key length, much smaller than the previous expectation. This implies that the Pietrzak VDF can be practically used for cryptographic applications on blockchains.
- Abstract（参考訳）: Verifiable Delay Function (VDF) は、並列処理に耐性のある逐次処理による出力の最小遅延を保証する暗号概念である。
WesolowskiとPietrzakの2つのよく知られたVDFプロトコルの中で、私たちはブロックチェーン環境の計算効率と適合性から、Pietrzak VDFに注力しています。
Pietrzak のアプローチは、Wesolowski のアプローチよりも長い証明長にもかかわらず、実際的な代替手段を提供する。
本稿では, 実用的なVDF検証実装, 特にスマートコントラクトにおける研究の不足を踏まえ, VDF検証の完全性と信頼性を損なうことなく, Ethereumベースの環境でPietrzak VDFの費用対効果検証を実現することを目的とする。
まず,潜在的効率向上のための一般化された証明生成と検証アルゴリズムを提案する。
第2に、VDF検証のためのトランザクションにおいて、各部分のガスコストを分類し、測定する。
第3に、解析に基づいて、最適化された証明構成を理論的に予測する。
最後に,理論予測が実装結果と一致することを示す。
さらに,Pietrzak VDFの証明長は2048ビットRSA鍵長の8KB以下であり,従来の予想よりもはるかに小さいことを示す。
これは、Pietrzak VDFがブロックチェーン上の暗号化アプリケーションに実用的に使用できることを意味している。
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