Greedy-Mine-Angriffe und Anreizkompatibilität in Bitcoin-NG

Artikel arXiv papers · Autor: Junjie Hu et al.

Zusammenfassung

Bitcoin-NG strukturiert jede Epoche um einen Schlüsselblock, auf den mehrere Mikroblöcke folgen. Die Regel zur Aufteilung der Transaktionsgebühren verteilt diese zwischen dem aktuellen und dem nächsten Leader. Das Dokument argumentiert, dass frühere Anreizanalysen anhaltendere Angriffsstrategien und die Möglichkeit auslassen, das Mining-Verhalten bei einer hochwertigen Transaktion zu ändern.

Es schlägt Greedy-Mine vor und modelliert den Wettbewerb zwischen ehrlichen Minern und Angreifern als Markov-Entscheidungsprozess. Die Analyse betrachtet zusätzliche Angreiferbelohnungen und die Bedingungen an die Mining-Leistung, unter denen die Strategie besser abschneiden kann als ehrliches Mining. Außerdem beschreibt sie eine abwärtskompatible Protokolländerung, die den Schwellenwert des Ausbreitungsfaktors erhöht. Simulationen und Experimente sollen zeigen, dass Bitcoin-NG verwundbar und nicht anreizkompatibel ist; der Auszug enthält jedoch keine quantitativen Ergebnisse oder Implementierungsdetails.

Kernaussagen

Bitcoin-NG unterteilt Epochen in Schlüsselblöcke und Mikroblöcke und teilt Transaktionsgebühren zwischen aufeinanderfolgenden Leadern auf.
Greedy-Mine wird als Angriffsstrategie vorgeschlagen, die das Mining-Verhalten bei wertvollen Transaktionen verändern kann.
Ein Markov-Entscheidungsprozess dient der Analyse des Wettbewerbs zwischen ehrlichen Minern und Angreifern.
Die Studie berichtet über Simulations- und Versuchsergebnisse zu Anreizproblemen, nennt im Auszug jedoch keine Zahlen.

Schlagwörter

Krypto Marktmikrostruktur Risikomanagement Statistik

Volltext

# Greedy-Mine: A Profitable Mining Attack Strategy in Bitcoin-NG

Bitcoin-NG is an extensible blockchain protocol based on the same trust model as Bitcoin. It divides each epoch into one Key-Block and multiple Micro-Blocks, effectively improving transaction processing capacity. Bitcoin-NG adopts a special incentive mechanism (i.e., the transaction fees in each epoch are split to the current and next leader) to maintain its security. However, there are some limitations to the existing incentive analysis of Bitcoin-NG in recent works. First, the incentive division method of Bitcoin-NG only includes some specific mining attack strategies of adversary, while ignoring more stubborn attack strategies. Second, once adversaries find a whale transaction, they will deviate from honest mining strategy to obtain extra reward. In this paper, we are committed to solving these two limitations. First, we propose a novel mining strategy named Greedy-Mine attack. Then, we formulate a Markov Decision Process (MDP) model to analyze the competition of honest miners and adversaries. Furthermore, we analysis the extra reward of adversaries and summarize the mining power proportion range required for malicious adversaries to launch Greedy-Mine to obtain extra returns. Finally, we make a backward-compatibility progressive modification to Bitcoin-NG protocol that would raise the threshold of propagation factor from 0 to 1. Meanwhile, we get the winning condition of adversaries when adopting Greedy-Mine, compared with honest mining. Simulation and experimental results indicate that Bitcoin-NG is not incentive compatible, which is vulnerable to Greedy-Mine attack.

Vollständig mit Quellenangabe unter der Lizenz der Quelle angezeigt. Lizenz: abstract CC0

Diese Zusammenfassung wurde vom Research-Agenten von Stratmill anhand des Originals verfasst; sie ist keine Kopie der Quelle.