論文の概要: Timestamp Manipulation: Timestamp-based Nakamoto-style Blockchains are Vulnerable

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.05328v2
• Date: Fri, 09 May 2025 08:08:21 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-12 12:48:54.008225
• Title: Timestamp Manipulation: Timestamp-based Nakamoto-style Blockchains are Vulnerable
• Title（参考訳）: タイムスタンプ操作: タイムスタンプベースのNakamotoスタイルのブロックチェーンは脆弱性がある
• Authors: Junjie Hu, Na Ruan,
• Abstract要約: タイムスタンプベースの中本型ブロックチェーンのセキュリティを脅かす2つの高度な攻撃戦略を導入する。 これらの攻撃は、タイムスタンプ操作やフォーク選択ルールの脆弱性を利用して、ブロックチェーンの公正性とインセンティブメカニズムを不可逆的に不安定にする。 分析の結果,SUUMの敵はUUMとRUMの双方に対して不当な報酬の優位性を達成していることがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.156709861487697
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We introduce two advanced attack strategies, the Unrestricted Uncle Maker (UUM) Attack and the Staircase-Unrestricted Uncle Maker (SUUM) Attack, which fundamentally threaten the security of timestamp-based Nakamoto-style blockchains by inflicting permanent systemic harm. Unlike prior work that merely enhances adversarial rewards, these attacks exploit vulnerabilities in timestamp manipulation and fork selection rules to irreversibly destabilize blockchain fairness and incentive mechanisms. Specifically, the SUUM attack enables adversaries to persistently launch attacks at zero cost, eliminating constraints on block withholding and risk-free conditions, while systematically maximizing rewards through coordinated timestamp adjustments and strategic block release. Our analysis demonstrates that SUUM adversaries achieve disproportionate reward advantages over both UUM and the original Riskless Uncle Maker (RUM) Attack [CCS '23], with all three strategies surpassing honest mining. Crucially, SUUM's cost-free persistence allows adversaries to indefinitely drain rewards from honest participants by maintaining minimal difficulty risks through precise timestamp manipulation. This creates a self-reinforcing cycle: adversaries amplify their profits while suppressing honest returns, thereby permanently eroding the protocol's security assumptions. Through rigorous theoretical modeling and simulations, we validate how SUUM's combination of timestamp tampering, block withholding, and difficulty risk control enables unmitigated exploitation of consensus mechanisms. This work underscores the existential risks posed by timestamp-based Nakamoto-style protocols and advocates urgent countermeasures to ensure long-term stability.
• Abstract（参考訳）: 我々は,非制限型アンクルメーカー攻撃 (Unrestricted Uncle Maker, UUM) とステアケース非制限型アンクルメーカー攻撃 (SUUM) の2つの高度な攻撃戦略を導入する。 敵の報酬を単に強化する以前の作業とは異なり、これらの攻撃はタイムスタンプ操作やフォーク選択ルールの脆弱性を利用して、ブロックチェーンの公正性とインセンティブメカニズムを不可逆的に不安定にする。 具体的には、SUUM攻撃は敵の攻撃をゼロコストで持続的に発射し、ブロック保持条件とリスクフリー条件の制約を排除し、協調したタイムスタンプ調整と戦略ブロック解放によって報酬を体系的に最大化する。 分析の結果,SUUM敵はUUMとRUM攻撃の双方に対して不当な報酬の優位性を達成し,これら3つの戦略が正直な鉱業を超越していることが判明した。 重要なことは、SUUMのコストフリーの永続性により、敵は正確なタイムスタンプ操作によって最小限の困難リスクを維持することで、誠実な参加者から報酬を無期限に引き出しることができる。 敵は正直なリターンを抑えつつ利益を増幅し、プロトコルのセキュリティ仮定を恒久的に侵食する。 厳密な理論的モデリングとシミュレーションを通じて、SUUMのタイムスタンプの改ざん、ブロックの保持、難易度制御の組み合わせが、コンセンサス機構の未利用を可能にするかを検証する。 本研究は, タイムスタンプに基づく中本方式のプロトコルがもたらす存在リスクを浮き彫りにし, 長期安定の確保に向けた緊急対策を提唱する。

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