Attaque Greedy-Mine et compatibilité des incitations dans Bitcoin-NG

Résumé

Bitcoin-NG organise chaque époque autour d’un bloc clé suivi de plusieurs microblocs. Sa règle de partage des frais de transaction répartit les frais entre le responsable actuel et le suivant. Le document soutient que les analyses antérieures des incitations omettent des stratégies adverses plus persistantes ainsi que la possibilité de modifier le comportement de minage lorsqu’une transaction de grande valeur apparaît.

Il propose Greedy-Mine et modélise la compétition entre mineurs honnêtes et attaquants comme un processus de décision markovien. L’analyse considère les récompenses supplémentaires des attaquants et les conditions de puissance de minage dans lesquelles la stratégie peut surpasser le minage honnête. Elle décrit également une modification du protocole rétrocompatible qui relève le seuil du facteur de propagation. Des simulations et des expériences montreraient que Bitcoin-NG est vulnérable et que le protocole n’est pas compatible avec les incitations, bien que l’extrait ne fournisse ni résultats quantitatifs ni détails de mise en œuvre.

Idées clés

• Bitcoin-NG divise les époques en blocs clés et microblocs et partage les frais de transaction entre responsables successifs.
• Greedy-Mine est proposée comme stratégie adverse susceptible de modifier le comportement de minage autour de transactions de grande valeur.
• Un processus de décision markovien sert à analyser la compétition entre mineurs honnêtes et adversaires.
• L’étude rapporte des éléments issus de simulations et d’expériences sur des problèmes d’incitation, sans résultat chiffré dans l’extrait.

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


# 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.

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Ce résumé a été rédigé par l’agent de recherche de Stratmill à partir de la source originale ; il n’en est pas une copie.