論文の概要: Static Analysis for Detecting Transaction Conflicts in Ethereum Smart Contracts

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.04357v1
• Date: Sun, 06 Jul 2025 11:42:40 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-08 15:46:35.137585
• Title: Static Analysis for Detecting Transaction Conflicts in Ethereum Smart Contracts
• Title（参考訳）: Ethereumスマートコントラクトにおけるトランザクション競合検出のための静的解析
• Authors: Zareh Chahoki Atefeh, Roveri Marco,
• Abstract要約: 本稿では,スマートコントラクトにおける潜在的なトランザクション競合を検出するための新しい静的解析手法を提案する。 本手法は,Solidity契約における状態変数アクセスパターンを解析することにより,書き込み,書き込み,関数呼び出しの競合を識別する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Ethereum smart contracts operate in a concurrent environment where multiple transactions can be submitted simultaneously. However, the Ethereum Virtual Machine (EVM) enforces sequential execution of transactions within each block to prevent conflicts arising from concurrent access to the same state variables. Although this approach guarantees correct behavior, it limits the ability of validators to leverage multi-core architectures for faster transaction processing, thus restricting throughput. Existing solutions introduce concurrency by allowing simultaneous transaction execution combined with runtime conflict detection and rollback mechanisms to maintain correctness. However, these methods incur significant overhead due to continuous conflict tracking and transaction reversion. Recently, alternative approaches have emerged that aim to predict conflicts statically, before execution, by analyzing smart contract code for potential transaction interactions. Despite their promise, there is a lack of comprehensive studies that examine static conflict detection and its broader implications in specific smart contracts. This paper fills this important gap by proposing a novel static analysis method to detect potential transaction conflicts in Ethereum smart contracts. Our method identifies read-write, write-write, and function call conflicts between transaction pairs by analyzing state variable access patterns in Solidity contracts. We implement a tool that parses contract code and performs conflict detection. Evaluation on a dataset of real-world Ethereum smart contracts demonstrates that our approach achieves high precision in identifying potential conflicts. By enabling proactive conflict detection, our tool supports further design of transaction scheduling strategies that reduce runtime failures, enhance validator throughput, and contribute to blockchain scalability.
• Abstract（参考訳）: Ethereumスマートコントラクトは、複数のトランザクションを同時に送信可能な並行環境で動作します。 しかし、Ethereum仮想マシン(EVM)は各ブロック内でのトランザクションのシーケンシャルな実行を強制し、同じ状態変数への同時アクセスによる競合を防止する。 このアプローチは正しい振る舞いを保証するが、バリデータによる高速なトランザクション処理のためにマルチコアアーキテクチャを活用する能力を制限するため、スループットが制限される。 既存のソリューションでは、同時トランザクション実行とランタイムのコンフリクト検出とロールバック機構を組み合わせて、正確性を維持することで並行処理を導入している。 しかし、これらの手法は、継続的なコンフリクトトラッキングとトランザクションのリバージョンによって大きなオーバーヘッドを発生させる。 近年,潜在的なトランザクションインタラクションのためのスマートコントラクトコードを解析することにより,競合を静的に,実行前に予測するアプローチが出現している。 その約束にもかかわらず、静的コンフリクトの検出と、特定のスマートコントラクトにおけるその広範な影響を調べる包括的な研究が欠如している。 本稿では,Ethereumスマートコントラクトにおける潜在的なトランザクション競合を検出するための,新しい静的解析手法を提案することにより,この重要なギャップを埋める。 本手法は,Solidity契約における状態変数アクセスパターンを解析することにより,トランザクションペア間の書き込み,書き込み,関数コールの競合を識別する。 コントラクトコードを解析し、競合検出を行うツールを実装しています。 実世界のEthereumスマートコントラクトのデータセットの評価は、我々のアプローチが潜在的な競合の特定において高い精度を達成することを示す。 積極的な競合検出を可能にすることで、当社のツールは、実行時の障害を低減し、バリデータスループットを向上し、ブロックチェーンのスケーラビリティに寄与するトランザクションスケジューリング戦略のさらなる設計を支援する。

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