論文の概要: Model-based Analysis of Mining Fairness in a Blockchain

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.00595v2
• Date: Wed, 05 Feb 2025 15:15:25 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-06 18:38:29.07534
• Title: Model-based Analysis of Mining Fairness in a Blockchain
• Title（参考訳）: ブロックチェーンにおけるマイニングフェアネスのモデルベース解析
• Authors: Akira Sakurai, Kazuyuki Shudo,
• Abstract要約: ブロックチェーンにおけるマイニングフェアネスは、マイニングに投資した計算リソースと、受け取ったブロック報酬の平等を指す。 簡単な数学的モデルを用いたマイニングフェアネスの計算法を提案する。 ブロックチェーンネットワークシミュレーションにより、既存の手法よりもネットワーク内のマイニングフェアネスをはるかに正確に計算できることを検証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.9281463284266973
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Mining fairness in blockchain refers to equality between the computational resources invested in mining and the block rewards received. There exists a dilemma wherein increasing the transaction processing capacity of a blockchain compromises mining fairness, which consequently undermines its decentralization. This dilemma remains unresolved even with methods such as the greedy heaviest observed subtree (GHOST) protocol, indicating that mining fairness is an inherent bottleneck in the transaction processing capacity of the blockchain system. However, despite its significance, there have been insufficient research studies that have quantitatively analyzed mining fairness. In this paper, we propose a method for calculating mining fairness. First, we approximated a complex blockchain network using a simple mathematical model, assuming that no more than two blocks are generated per round. Within this model, we quantitatively determined local mining fairness and derived several measures of global mining fairness based on local mining fairness. Subsequently, we validated by blockchain network simulations that our calculation method computes mining fairness in networks much more accurately than existing methods. Finally, we analyzed various networks from the perspective of mining fairness.
• Abstract（参考訳）: ブロックチェーンにおけるマイニングフェアネスは、マイニングに投資した計算リソースと、受け取ったブロック報酬の平等を指す。 ブロックチェーンのトランザクション処理能力の増大がマイニングフェアネスを損なうジレンマがあり、結果として分散化を損なう。 このジレンマは、GHOST(greedy heaviest observed subtree)プロトコルのような手法でも未解決のままであり、マイニングフェアネスがブロックチェーンシステムのトランザクション処理能力に固有のボトルネックであることを示している。 しかし、その重要性にもかかわらず、鉱業の公正さを定量的に分析する研究は不十分である。 本稿では,マイニングフェアネスの算定手法を提案する。 まず、単純な数学的モデルを用いて複雑なブロックチェーンネットワークを近似し、ラウンド毎に2ブロックしか生成しないと仮定した。 本モデルでは, 地域鉱業公正度を定量的に決定し, 地域鉱業公正度に基づく世界鉱業公正度を導出した。 その後、ブロックチェーンネットワークシミュレーションにより、既存の手法よりもネットワーク内のマイニングフェアネスをはるかに正確に計算できることを検証した。 最後に,マイニングフェアネスの観点から様々なネットワークを分析した。

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