論文の概要: All-out Attack: Optimal Block Withholding Under Pay-Per-Share Scheme

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.01209v1
• Date: Wed, 01 Jul 2026 17:46:37 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-02 19:56:08.013644
• Title: All-out Attack: Optimal Block Withholding Under Pay-Per-Share Scheme
• Title（参考訳）: オールアウトアタック: パーシェア方式で最適なブロックを保持
• Abstract要約: 中本型ブロックチェーンに対するPay-Per-ShareおよびFull-PPSスキームによるBlock Withholding攻撃の解析を行う。 AoAの下では、敵は保持されていないfPoWにより無視できない損失を発生させる。 Fork After Withholding (FAW) のような先進的なBWHは攻撃者にさらなる利益をもたらすことはない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 45.776687601070705
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Classical Block Withholding (BWH) attacks have been extensively studied in block-dependent reward schemes, where pool members are compensated upon a block discovery within the pool. However, most contemporary mining pools operate under share-based scheme wherein participants are paid immediately upon submission of valid shares. In this paper, we analyze BWH under Pay-Per-Share (PPS) and Full-PPS (FPPS) schemes for Nakamoto-style blockchains and prove that these mechanisms are not incentive compatible -- contrary to claims in prior literature. Under PPS/FPPS, the optimal strategy for a BWH attacker is the All-out Attack (AoA): the adversary allocates its entire hashpower toward the victim pool, submitting only partial Proof-of-Work shares (pPoW) while withholding all valid blocks, i.e., full Proof-of-Work (fPoW). Under AoA, prior to the first difficulty adjustment, the adversary incurs negligible loss due to the withheld fPoWs. After the first difficulty adjustment, which reduces block difficulty, the adversary generates more pPoWs per unit time, achieving a relative gain of $\fracα{1-α}$ compared to pre-adjustment rates, where $α$ is the fraction of adversarial hashpower. Moreover, per unit time and per unit hashpower, all honest miners benefit at the same rate as the adversary. In contrast, the victim pool operator incurs losses: it pays the attacker out-of-pocket for pPoW submissions but receives no fPoW compensation in return. Finally, advanced variants of BWH, such as Fork After Withholding (FAW), do not yield additional profit to the attacker.
• Abstract（参考訳）: 古典的ブロック保持(BWH)攻撃は、プール内のブロック発見によってプールメンバーが補償されるブロック依存報酬スキームで広く研究されている。 しかし、現代の鉱業用プールのほとんどは、有効な株式を提出した直後に参加者に支払われる株式ベースのスキームで運営されている。 本稿では,中本型ブロックチェーンのPay-Per-Share(PPS)およびFull-PPS(FPPS)方式下でのBWHの分析を行い,従来の文献の主張に反して,これらのメカニズムがインセンティブ互換ではないことを証明する。 PPS/FPPSの下では、BWH攻撃者にとって最適な戦略はオールアウトアタック(AoA: All-out Attack)であり、敵は全ハッシュ値を被害者プールに向けて割り当て、部分的なProof-of-Work共有(pPoW)のみを送信し、すべての有効なブロック、すなわち完全なProof-of-Work(fPoW)を保持できる。 AoAの下では、最初の難易度調整の前に、敵は保持されていないfPoWにより無視不能な損失を発生させる。 ブロックの難易度を下げる最初の難易度調整の後、敵は単位時間当たりのpPoWを多く生成し、前調整率よりも$\fracα{1-α}$の相対的な利得を達成する。 さらに、単位時間当たりと単位ハッシュパワー当たりのすべての正直なマイナーは、敵と同じ速度で利益を得る。 これとは対照的に、被害者のプールオペレーターは損失を発生させ、攻撃者はpPoWの提出に対して解約金を支払うが、見返りにfPoWの補償を受けることはない。 最後に、Fork After Withholding (FAW)のような先進的なBWHは攻撃者にさらなる利益をもたらすことはない。

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