論文の概要: Scalable Composition of Byzantine Agreements under Reorder Attacks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.09623v1
• Date: Wed, 09 Sep 2026 02:35:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-10 19:44:08.871934
• Title: Scalable Composition of Byzantine Agreements under Reorder Attacks
• Title（参考訳）: リオーダーアタックによるビザンチン協定のスケーラブルな構成
• Authors: Jing Chen, Jin Dong, Jichen Li, Xuanzhi Xia, Wentao Zhou,
• Abstract要約: 我々は、党の腐敗とチャネル攻撃を組み合わせた最初の敵モデルを示す。 このモデルに基づいて、並列および並列な構成の下で、ビザンチン合意のための新しいセキュリティしきい値を確立する。 我々は、並列かつ並行な構成の下で、非認証ビザンツ協定のセキュアなプロトコルの存在を証明した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.485342264567332
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Byzantine agreement (BA) is a foundational building block in distributed systems, and the security analysis of BA protocols under multi-instance executions has attracted increasing attention. However, most existing adversary models focus solely on party corruption and neglect important threats posed by adversarial manipulations of communication channels in the network. Through channel attacks, messages can be reordered across multiple executions and lead to violations of the protocol's security guarantees, In this work, we present the first adversary model that combines party corruption and channel attacks. Based on this model, we establish new security thresholds for Byzantine agreement under parallel and concurrent compositions, supported by complementary impossibility and possibility results that match each other to form a tight bound. For the impossibility result, we show that even authenticated Byzantine agreement protocols cannot be secure under parallel composition when $n \leq 3t$ or $n \leq 2c + 2t + 1$, where $t$ and $c$ denote the number of corrupted parties and communication channels, respectively, and $n$ is the number of parties. For the possibility result, we prove the existence of secure protocols for unauthenticated Byzantine agreement under parallel and concurrent composition, when $n > \max\{3t, 2c+2t+1\}$. We first provide general black-box compilers that transform any single-instance secure BA protocol into one that is secure under parallel and concurrent executions without additional security assumptions. To optimize performance, we further design refined compilers using erasure-correcting codes. These refined versions significantly reduce communication overhead, particularly for long messages, where they achieve a constant multiplicative overhead compared with the original protocol, thus achieving the same asymptotic communication complexity.
• Abstract（参考訳）: Byzantine Agreement(BA)は分散システムの基本構築ブロックであり,マルチインスタンス実行時のBAプロトコルのセキュリティ解析が注目されている。 しかし、既存のほとんどの敵モデルは、ネットワーク内の通信チャネルの敵の操作によって引き起こされる重要な脅威を無視し、党の腐敗にのみ焦点をあてている。 チャネルアタックを通じて、メッセージは複数の実行にまたがって順序を変え、プロトコルのセキュリティ保証に違反します。 このモデルに基づいて、並列かつ並列な構成下でのビザンチン協定の新たなセキュリティしきい値を確立する。 その結果、認証されたビザンチン合意プロトコルであっても、$n \leq 3t$ または $n \leq 2c + 2t + 1$ の場合に並列合成では保護できないことが示され、$t$ と $c$ は、それぞれ、破損した当事者の数と通信チャネル数を表し、$n$ は、当事者数である。 可能性として、n > \max\{3t,2c+2t+1\}$ のとき、並列かつ並行な構成の下で非認証ビザンチン合意に対するセキュアなプロトコルの存在を証明する。 まず、単一インスタンスのセキュアなBAプロトコルを、追加のセキュリティ仮定なしで、並列および並列実行でセキュアなものに変換する一般的なブラックボックスコンパイラを提供する。 性能を最適化するために,消去訂正符号を用いた改良コンパイラをさらに設計する。 これらの改良されたバージョンは通信オーバーヘッドを著しく減らし、特に長いメッセージの場合、元のプロトコルに比べて乗算オーバーヘッドを一定に減らし、同じ漸近的な通信複雑性を実現する。

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