Detail publikace

Incentive Attacks on DAG-Based Blockchains with Random Transaction Selection

PEREŠÍNI, M.; HOMOLIAK, I.; HRUBÝ, M.; BENČIĆ, F.; MALINKA, K. Incentive Attacks on DAG-Based Blockchains with Random Transaction Selection. In IEEE International Conference on Blockchain. Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2023. p. 1-8. ISBN: 979-8-3503-1929-3.
Název česky
Incentivní útoky na DAG orientované blockchainy s náhodným výběrem transakcí
Typ
článek ve sborníku konference
Jazyk
anglicky
Autoři
Perešíni Martin, Ing. (UITS)
Homoliak Ivan, doc. Ing., Ph.D. (UITS)
Hrubý Martin, Ing., Ph.D. (UITS)
Benčić Federico M., Ing.
Malinka Kamil, doc. Mgr., Ph.D. (UITS)
Klíčová slova

blockchainy, konsensuální protokoly, motivační útoky, teorie her, simulace, přímý acyklický graf, proof-of-work

Abstrakt

Několik navržených protokolů konsensu blockchainu navrhuje využití orientovaných acyklických grafů (DAG) k vyřešení omezeného zpracovatelského výkonu tradičních blockchainů s důkazem o vykonané práci (Proof-of-Work, PoW). Mnoho takových protokolů využívá strategii náhodného výběru transakcí (např. PHANTOM, GHOSTDAG, SPECTRE, Inclusive a Prism), aby se vyhnulo duplicitním transakcím napříč paralelními bloky v DAG a tím maximalizovalo propustnost sítě. Nicméně předchozí výzkum důkladně nezkoumal incentivy orientované na zlé chování, když se výběr transakcí odchyluje od protokolu, což motivovalo náš výzkum. V rámci této práce provádíme herně-teoretickou analýzu obecného protokolu blockchainu založeného na DAG, který používá strategii náhodného výběru transakcí, a dokazujeme, že taková strategie nepředstavuje Nashovu rovnováhu. Dále vyvíjíme simulátor blockchainu, který rozšiřuje existující open-source nástroje na podporu více řetězců a zkoumá odchylky založené na incentivy od protokolu. Naše simulace jednoduché topologie sítě s deseti těžaři potvrzují náš závěr z herně-teoretické analýzy. Simulace ukazují, že zlí aktéři, kteří se neřídí strategií náhodného výběru transakcí, mohou profitovat více než čestní těžaři. To má škodlivý dopad na zpracovatelský výkon protokolu, protože duplicitní transakce jsou zahrnuty ve více než jednom bloku různých řetězců. Navíc ukazujeme, že zlí těžaři jsou motivováni vytvořit sdílený těžební pool, aby zvýšili svůj zisk. To podkopává decentralizaci sítě a degraduje design dotčených protokolů.

Rok
2023
Strany
1–8
Sborník
IEEE International Conference on Blockchain
Konference
IEEE Blockchain 2023, Hainan, China, CN
ISBN
979-8-3503-1929-3
Vydavatel
Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.
DOI
10.1109/Blockchain60715.2023.00011
UT WoS
001165130100001
EID Scopus
2-s2.0-85185558491
BibTeX 
@inproceedings{BUT185137,
  author="Martin {Perešíni} and Ivan {Homoliak} and Martin {Hrubý} and Federico M. {Benčić} and Kamil {Malinka}",
  title="Incentive Attacks on DAG-Based Blockchains with Random Transaction Selection",
  booktitle="IEEE International Conference on Blockchain",
  year="2023",
  pages="1--8",
  publisher="Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.",
  doi="10.1109/Blockchain60715.2023.00011",
  isbn="979-8-3503-1929-3"
}
Nahoru