論文の概要: Fractional Spending: VRF&Ring Signatures As Efficient Primitives For Secret Quorums

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.16648v1
• Date: Sat, 21 Dec 2024 14:37:36 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-24 19:42:48.030372
• Title: Fractional Spending: VRF&Ring Signatures As Efficient Primitives For Secret Quorums
• Title（参考訳）: VRF&Ring Signaturesは秘密の量子に最適なプリミティブ
• Authors: Maxence Perion, Sara Tucci-Piergiovanni, Rida Bazzi,
• Abstract要約: デジタル通貨は、特に二重支出に関して、分散設定の課題に直面している。 Bitcoinのような従来のアプローチでは、トランザクションの総順序を確立するためにコンセンサスを使用する。 本稿では、異なる暗号プリミティブであるVRFとリングシグナチャを同様のプロトコルに統合することにより、そのようなソリューションを強化する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Digital currencies have emerged as a significant evolution in the financial system, yet they face challenges in distributed settings, particularly regarding double spending. Traditional approaches, such as Bitcoin, use consensus to establish a total order of transactions, ensuring that no more than the currency held by an account is spent in the order. However, consensus protocols are costly, especially when coping with Byzantine faults. It was shown that solving Consensus is not needed to perform currency's transfer, for instance using byzantine quorum systems but validation remains per-account sequential. Recent research also introduced the fractional spending problem, which enables concurrent but non-conflicting transactions i.e., transactions that spend from the same account but cannot lead to a double spending because each is only spending a small fraction of the balance. A solution was proposed based on a new quorum system and specific cryptographic primitives to protect against an adaptive adversary. The quorum system, called (k1, k2)-quorum system, guarantees that at least k1 transactions can be validated concurrently but that no more than k2 can. Employing such quorums, a payer can validate concurrently multiple fractional spending transactions in parallel with high probability. Subsequently, the payer reclaims any remaining sum through a settlement. This paper enhances such solution by integrating different cryptographic primitives, VRF and Ring Signatures, into a similar protocol. But contrarily, these tools ensure quorums to remain secret during settlements, allowing to reduces its communication costs from cubic to quadratic in messages. We also achieve payment transaction with 3 message delays rather then 5. Additionally, we propose a refined formalization of the fractional spending problem, introducing coupons, which simplifies the theoretical framework and proof structure.
• Abstract（参考訳）: デジタル通貨は金融システムにおいて大きな進化を遂げているが、特に二重支出に関して、分散設定における課題に直面している。 Bitcoinのような従来のアプローチでは、トランザクションの総順序を確立するためにコンセンサスを使用し、アカウントが保持する通貨以外をその順序で使用しないことを保証する。 しかし、特にビザンツの断層に対処する場合、コンセンサスプロトコルは費用がかかる。 例えば、ビザンチンのクォーラムシステムを使用する場合、通貨の振替を行うためにコンセンサスを解く必要はないが、検証は経時的に行われる。 近年の研究では、同時かつ非競合的な取引、すなわち同一口座から消費されるが、バランスのごく一部しか消費していないため、二重支出に繋がらない取引を可能にする分数的支出問題も導入されている。 新しい量子システムと特定の暗号プリミティブに基づいて、適応的な敵から保護するソリューションが提案された。 量子系は (k1, k2)-量子系と呼ばれ、少なくともk1トランザクションを同時に検証できるが、k2以外は検証できないことを保証している。 このようなクォーラムを用いることで、支払い者は高い確率で同時に複数の分数的な支出トランザクションを検証することができる。 その後、支払人は和解を通じて残額を回収する。 本稿では、異なる暗号プリミティブであるVRFとリングシグナチャを同様のプロトコルに統合することにより、そのようなソリューションを強化する。 しかし、対照的に、これらのツールは、定住中にクォーラムが秘密のままであることを保証するため、通信コストを3乗から2乗に減らすことができる。 5 よりも 3 つのメッセージ遅延による支払いトランザクションも実現しています。 さらに,数理的枠組みと証明構造を単純化したクーポンを導入し,分数的支出問題のより洗練された形式化を提案する。

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