論文の概要: CoBRA: A Universal Strategyproof Confirmation Protocol for Quorum-based Proof-of-Stake Blockchains

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.16783v1
• Date: Fri, 21 Mar 2025 01:39:29 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-24 14:55:05.308875
• Title: CoBRA: A Universal Strategyproof Confirmation Protocol for Quorum-based Proof-of-Stake Blockchains
• Title（参考訳）: CoBRA: 量子ベースのProof-of-Stakeブロックチェーンのためのユニバーサル戦略防御確認プロトコル
• Authors: Zeta Avarikioti, Eleftherios Kokoris Kogias, Ray Neiheiser, Christos Stefo,
• Abstract要約: 本稿では, 正当性, ビザンチン性, 有理性バリデータからなるハイブリッド脅威モデルの下で, 量子ベースステートマシンレプリケーション(SMR)プロトコルの形式的解析を行う。 従来の量子ベースのプロトコルの分析では,(1)部分同期ネットワークでは,有意な参加者が1/3ドル以上である場合,(2)有意な参加者が2/3ドル以上ある場合,Byzantine Validatorが2/3ドル以上である場合,SMRは不可能である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.5761916307614148
• License:
• Abstract: We present a formal analysis of quorum-based State Machine Replication (SMR) protocols in Proof-of-Stake (PoS) systems under a hybrid threat model comprising honest, Byzantine, and rational validators. Our analysis of traditional quorum-based protocols establishes two fundamental impossibility results: (1) in partially synchronous networks, no quorum-based protocol can achieve SMR when rational and Byzantine validators comprise more than $1/3$ of participants, and (2) in synchronous networks, SMR remains impossible when rational and Byzantine validators comprise $2/3$ or more of participants. To overcome these limitations, we propose two complementary solutions in our hybrid model. First, we introduce a protocol that enforces a bound on the volume of the total transacted amount that is finalized within any time window $\Delta$ and prove that this bound is necessary for secure SMR protocols in our model. Second, we present the \emph{strongest chain rule}, which enables efficient finalization of transactions when the majority of honest participants provably support the SMR execution. Through empirical analysis of Ethereum and Cosmos networks, we demonstrate that validator participation consistently exceeds the required ${5}/{6}$ threshold, establishing the practical feasibility of our solution in production PoS systems.
• Abstract（参考訳）: 本稿では, 正当性, ビザンチン性, 有理性バリデータからなるハイブリッド脅威モデルの下で, 量子ベースステートマシンレプリケーション(SMR)プロトコルの形式的解析を行う。 従来の量子ベースのプロトコルの分析では,(1)部分同期ネットワークでは,有意な参加者が1/3ドル以上である場合,(2)有意な参加者が2/3ドル以上ある場合,Byzantine Validatorが2/3ドル以上である場合,SMRは不可能である。 これらの制限を克服するため、我々はハイブリッドモデルに2つの補完的な解決策を提案する。 まず、すべての時間ウィンドウ内で完了した総取引量のボリュームに境界を強制するプロトコルを導入し、このバウンダリが我々のモデルにおけるセキュアなSMRプロトコルに必要であることを証明します。 次に, 正直な参加者の大多数がSMRの実行を確実に支持している場合に, トランザクションの効率的なファイナライズを可能にする「emph{strongest chain rule」を提案する。 EthereumとCosmosネットワークの実証分析を通じて、バリデータへの参加が要求される${5}/{6}$しきい値を超えることを実証し、本システムにおけるソリューションの実現可能性を確立する。

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