論文の概要: Profitable Manipulations of Cryptographic Self-Selection are Statistically Detectable
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.16949v1
- Date: Wed, 24 Jul 2024 02:34:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-25 15:02:58.563800
- Title: Profitable Manipulations of Cryptographic Self-Selection are Statistically Detectable
- Title（参考訳）: 暗号自己選択の有益な操作は統計的に検出できる
- Authors: Linda Cai, Jingyi Liu, S. Matthew Weinberg, Chenghan Zhou,
- Abstract要約: 本稿では,[CM19]で導入された標準暗号自己選択リーダー選択プロトコルの利益率操作の検出可能性について検討する。
我々は,$alpha frac3-sqrt52の総持分率0.38$のプレイヤーに対して,厳格に利益のある操作はすべて統計的に検出可能であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.704825771757308
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Cryptographic Self-Selection is a common primitive underlying leader-selection for Proof-of-Stake blockchain protocols. The concept was first popularized in Algorand [CM19], who also observed that the protocol might be manipulable. [FHWY22] provide a concrete manipulation that is strictly profitable for a staker of any size (and also prove upper bounds on the gains from manipulation). Separately, [YSZ23, BM24] initiate the study of undetectable profitable manipulations of consensus protocols with a focus on the seminal Selfish Mining strategy [ES14] for Bitcoin's Proof-of-Work longest-chain protocol. They design a Selfish Mining variant that, for sufficiently large miners, is strictly profitable yet also indistinguishable to an onlooker from routine latency (that is, a sufficiently large profit-maximizing miner could use their strategy to strictly profit over being honest in a way that still appears to the rest of the network as though everyone is honest but experiencing mildly higher latency. This avoids any risk of negatively impacting the value of the underlying cryptocurrency due to attack detection). We investigate the detectability of profitable manipulations of the canonical cryptographic self-selection leader selection protocol introduced in [CM19] and studied in [FHWY22], and establish that for any player with $\alpha < \frac{3-\sqrt{5}}{2} \approx 0.38$ fraction of the total stake, every strictly profitable manipulation is statistically detectable. Specifically, we consider an onlooker who sees only the random seed of each round (and does not need to see any other broadcasts by any other players). We show that the distribution of the sequence of random seeds when any player is profitably manipulating the protocol is inconsistent with any distribution that could arise by honest stakers being offline or timing out (for a natural stylized model of honest timeouts).
- Abstract（参考訳）: Cryptographic Self-Selectionは、Proof-of-Stakeブロックチェーンプロトコルの基本となる、一般的なプリミティブなリーダ選択である。
この概念はAlgorand [CM19]で最初に一般化され、プロトコルが操作可能であることも観察された。
[FHWY22]任意の大きさのステークホルダーに対して厳格に黒字な具体的な操作を提供する(かつ、操作による利得の上限も高い)。
別途、[YSZ23, BM24]はBitcoinのProof-of-Work長鎖プロトコルのための精巧なセルフリッシュマイニング戦略(ES14)に焦点を当てて、コンセンサスプロトコルの未発見利益操作の研究を開始する。
彼らは、十分に大きな鉱山労働者のために、厳格に黒字であるが、定期的なレイテンシーから見物人にも区別できない利己的なマイニングを設計している(つまり、十分に大きな利益を最大化するマイニング業者は、ネットワークの他の部分でも、誰もが正直に見えるように、誠実さよりも厳格に利益を得るために、彼らの戦略を利用することができる。これは、攻撃検出によって基盤となる暗号通貨の価値に悪影響を及ぼすリスクを回避している)。
本稿では, [CM19] で導入され, [FHWY22] で研究されている標準暗号自己選択リーダー選択プロトコルの利益率操作の検知可能性について検討し, $\alpha < \frac{3-\sqrt{5}}{2} \approx 0.38$%の利害関係を持つプレイヤーに対して, 厳密な利益率操作が統計的に検出可能であることを確認した。
具体的には、各ラウンドのランダムなシードのみを見る見物人について検討する(他のプレイヤーによる他のブロードキャストを見る必要はない)。
プレイヤーがプロトコルを収益的に操作している場合のランダムな種数列の分布は、正直な利害関係者がオフラインあるいはタイミングアウト(正直なタイムアウトの自然なスタイル化モデルの場合)によって生じる可能性のある分布と矛盾することを示す。
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