論文の概要: Universally Composable Termination Analysis of Tendermint

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.01097v1
• Date: Wed, 01 Oct 2025 16:44:23 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-03 16:59:20.673305
• Title: Universally Composable Termination Analysis of Tendermint
• Title（参考訳）: テンダーミントの普遍構成可能な終端解析
• Authors: Zhixin Dong, Xian Xu, Yuhang Zeng, Mingchao Wan, Chunmiao Li,
• Abstract要約: 本稿では,Tendermintのユニバーサルコンポーザブル(UC)セキュリティ解析について述べる。 戦略的なメッセージ遅延攻撃に対するレジリエンスを示す。 本研究の主な成果は,Tendermint プロトコル UC が理想的な Tendermint モデルを実現することである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.6181225888186055
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Modern blockchain systems operating in adversarial environments require robust consensus protocols that guarantee both safety and termination under network delay attacks. Tendermint, a widely adopted consensus protocol in consortium blockchains, achieves high throughput and finality. However, previous analysis of the safety and termination has been done in a standalone fashion, with no consideration of the composition with other protocols interacting with it in a concurrent manner. Moreover, the termination properties under adaptive network delays caused by Byzantine adversaries have not been formally analyzed. This paper presents the first universally composable (UC) security analysis of Tendermint, demonstrating its resilience against strategic message-delay attacks. By constructing a UC ideal model of Tendermint, we formalize its core mechanisms: phase-base consensus procedure, dynamic timeouts, proposal locking, leader rotation, and others, under a network adversary that selectively delays protocol messages. Our main result proves that the Tendermint protocol UC-realizes the ideal Tendermint model, which ensures bounded termination latency, i.e., guaranteed termination, even when up to $f<n/3$ nodes are Byzantine (where $n$ is the number of nodes participating in the consensus), provided that network delays remain within a protocol-defined threshold under the partially synchronous net assumption. Specifically, through formal proofs within the UC framework, we show that Tendermint maintains safety and termination. By the composition theorem of UC, this guarantees that these properties are maintained when Tendermint is composed with various blockchain components.
• Abstract（参考訳）: 敵環境で動作する現代のブロックチェーンシステムは、ネットワーク遅延攻撃による安全性と終了の両方を保証する堅牢なコンセンサスプロトコルを必要とする。 コンソーシアムブロックチェーンで広く採用されているコンセンサスプロトコルであるTendermintは、高いスループットとファイナリティを実現する。 しかし, 従来は, 他のプロトコルとのコンポジションを考慮せず, 単独で, 安全性と終端を解析してきた。 さらに、ビザンチンの敵による適応的ネットワーク遅延による終端特性は、公式には分析されていない。 本稿では,Tendermintのセキュリティ解析を初めて行ない,戦略的なメッセージ遅延攻撃に対するレジリエンスを実証する。 TendermintのUC理想モデルを構築することで、プロトコルメッセージを選択的に遅延するネットワーク敵の下で、フェーズベースコンセンサスプロシージャ、動的タイムアウト、プロポーザルロック、リーダーローテーションなどのコアメカニズムをフォーマル化する。 我々の主な成果は、Tendermint プロトコル UC が理想的な Tendermint モデルを実現し、ネットワーク遅延が部分同期ネット仮定の下でプロトコル定義のしきい値内にあること、すなわち、最大$f<n/3$ ノードが Byzantine である場合($n$ はコンセンサスに参加するノード数である)も、境界終端遅延を保証する。 具体的には、UCフレームワーク内の公式な証明を通じて、Tendermintが安全性と終了を維持していることを示す。 UCの合成定理により、Tendermintがさまざまなブロックチェーンコンポーネントで構成されている場合、これらの特性が維持されることが保証される。

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