論文の概要: Examining Attacks on Consensus and Incentive Systems in Proof-of-Work Blockchains: A Systematic Literature Review

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.00349v1
• Date: Fri, 01 Nov 2024 04:18:42 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-05 14:48:37.988962
• Title: Examining Attacks on Consensus and Incentive Systems in Proof-of-Work Blockchains: A Systematic Literature Review
• Title（参考訳）: 業務用ブロックチェーンにおける合意とインセンティブシステムに対する攻撃の検討 : 体系的文献レビュー
• Authors: Dinitha Wijewardhana, Sugandima Vidanagamachchi, Nalin Arachchilage,
• Abstract要約: Bitcoinのセキュリティは、コンセンサスとインセンティブメカニズムで構成される分散台帳に依存している。 Bitcoinの受け入れが増加するにつれて、これらのメカニズムをターゲットにした攻撃による脅威が増大する。 本稿は、単独で実行される個々の攻撃とその利益性を調べることから始まる。 次に、これらの攻撃を互いに、あるいは他の悪意のある非悪意的な戦略と組み合わせることで、全体的な効果と収益性を高める方法について検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Cryptocurrencies have gained popularity due to their transparency, security, and accessibility compared to traditional financial systems, with Bitcoin, introduced in 2009, leading the market. Bitcoin's security relies on blockchain technology - a decentralized ledger consisting of a consensus and an incentive mechanism. The consensus mechanism, Proof of Work (PoW), requires miners to solve difficult cryptographic puzzles to add new blocks, while the incentive mechanism rewards them with newly minted bitcoins. However, as Bitcoin's acceptance grows, it faces increasing threats from attacks targeting these mechanisms, such as selfish mining, double-spending, and block withholding. These attacks compromise security, efficiency, and reward distribution. Recent research shows that these attacks can be combined with each other or with either malicious strategies, such as network-layer attacks, or non-malicious strategies, like honest mining. These combinations lead to more sophisticated attacks, increasing the attacker's success rates and profitability. Therefore, understanding and evaluating these attacks is essential for developing effective countermeasures and ensuring long-term security. This paper begins by examining individual attacks executed in isolation and their profitability. It then explores how combining these attacks with each other or with other malicious and non-malicious strategies can enhance their overall effectiveness and profitability. The analysis further explores how the deployment of attacks such as selfish mining and block withholding by multiple competing mining pools against each other impacts their economic returns. Lastly, a set of design guidelines is provided, outlining areas future work should focus on to prevent or mitigate the identified threats.
• Abstract（参考訳）: 暗号通貨は透明性、セキュリティ、アクセシビリティから人気を集めており、従来の金融システムと比較すると、ビットコインは2009年に市場をリードした。 Bitcoinのセキュリティはブロックチェーン技術(コンセンサスとインセンティブメカニズムで構成される分散台帳)に依存している。 合意のメカニズムであるProof of Work(PoW)は、マイニング業者が難しい暗号パズルを解いて新しいブロックを追加することを要求する一方で、インセンティブメカニズムは新たに造られたbitcoinで報いる。 しかし、Bitcoinの受け入れが増加するにつれて、利己的なマイニング、ダブル・スペンディング、ブロック・アテンディングなど、これらのメカニズムをターゲットにした攻撃による脅威が増大する。 これらの攻撃は、セキュリティ、効率、報酬分布を損なう。 最近の研究では、これらの攻撃は互いに組み合わせたり、ネットワーク層攻撃のような悪意ある戦略や、正直な採掘のような非悪意な戦略と組み合わせられることが示されている。 これらの組み合わせはより高度な攻撃をもたらし、攻撃者の成功率と利益率を増加させる。 したがって、これらの攻撃の理解と評価は、効果的な対策を開発し、長期的な安全を確保するために不可欠である。 本稿は、単独で実行される個々の攻撃とその利益性について検討することから始まる。 次に、これらの攻撃を互いに、あるいは他の悪意のある非悪意的な戦略と組み合わせることで、全体的な効果と収益性を高める方法について検討する。 この分析は、利己的な鉱業や、複数の競合する鉱業プールが保持するブロックのような攻撃の展開が、彼らの経済的なリターンにどのように影響するかをさらに調査する。 最後に、一連の設計ガイドラインが提供され、将来の作業は、特定された脅威を予防または緩和するために焦点を合わせるべき分野の概要が述べられている。

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