論文の概要: Incentive Mechanism Design for Privacy-Preserving Decentralized Blockchain Relayers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.06699v2
- Date: Fri, 16 Jan 2026 15:02:53 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-19 14:30:44.018312
- Title: Incentive Mechanism Design for Privacy-Preserving Decentralized Blockchain Relayers
- Title（参考訳）: プライバシ保護型分散型ブロックチェーン再層のためのインセンティブメカニズム設計
- Authors: Boutaina Jebari, Khalil Ibrahimi, Hamidou Tembine, Mounir Ghogho,
- Abstract要約: 本稿では,ゲーム理論によるインセンティブ設計により,プライバシと信頼性を向上させる分散リレーアーキテクチャを提案する。
取引コストが高い場合でも、システムの信頼性は0.05未満の確率で維持されていることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.62693979845317
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Public blockchains, though renowned for their transparency and immutability, suffer from significant privacy concerns. Network-level analysis and long-term observation of publicly available transactions can often be used to infer user identities. To mitigate this, several blockchain applications rely on relayers, which serve as intermediary nodes between users and smart contracts deployed on the blockchain. However, dependence on a single relayer not only creates a single point of failure but also introduces exploitable vulnerabilities that weaken the system's privacy guarantees. This paper proposes a decentralized relayer architecture that enhances privacy and reliability through game-theoretic incentive design. We model the interaction among relayers as a non-cooperative game and design an incentive mechanism in which probabilistic uploading emerges as a unique mixed Nash equilibrium. Using evolutionary game analysis, we demonstrate the equilibrium's stability against perturbations and coordinated deviations. Through numerical evaluations, we analyze how equilibrium strategies and system behavior evolve with key parameters such as the number of relayers, upload costs, rewards, and penalties. In particular, we show that even with high transaction costs, the system maintains reliability with an outage probability below 0.05 . Furthermore, our results highlight a fundamental trade-off between privacy, reliability, robustness, and cost in decentralized relayer systems.
- Abstract（参考訳）: 公開ブロックチェーンは透明性と不変性で有名だが、重要なプライバシー上の懸念に悩まされている。
ネットワークレベルの分析と公開トランザクションの長期的な観察は、しばしばユーザIDの推測に使用される。
これを軽減するために、いくつかのブロックチェーンアプリケーションは、ユーザ間の仲介ノードとして機能するリレーと、ブロックチェーン上にデプロイされたスマートコントラクトに依存している。
しかし、単一リレーへの依存は単一障害点を生成するだけでなく、システムのプライバシ保証を弱める悪用可能な脆弱性も導入する。
本稿では,ゲーム理論によるインセンティブ設計により,プライバシと信頼性を向上させる分散リレーアーキテクチャを提案する。
我々は、リレー間の相互作用を非協調ゲームとしてモデル化し、確率的アップロードがユニークな混合ナッシュ平衡として現れるインセンティブメカニズムを設計する。
進化ゲーム解析を用いて、平衡の摂動と座標偏差に対する安定性を実証する。
数値評価を通じて,リレー数,アップロードコスト,報酬,罰則などの重要なパラメータを用いて,均衡戦略とシステムの挙動がどのように進化するかを分析する。
特に,トランザクションコストが高い場合でも,システムの信頼性は0.05未満の停止確率で維持されていることを示す。
さらに, 分散リレーシステムにおけるプライバシ, 信頼性, 堅牢性, コストの基本的なトレードオフを強調した。
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