用于物联网设备上闪电网络微支付的3-of-3多重签名方案
密码学与安全
2021-09-22 v1
摘要
比特币作为加密货币的成功使其渗透到许多日常交易之中。其关于交易费用和较长确认时间的问题通过一种称为闪电网络（Lightning Network, LN）的创新概念得到解决，该网络基于比特币并利用链下交易运行。这使得比特币成为一种有吸引力的微支付解决方案，也可用于某些物联网应用（例如通行费支付），因为它消除了对传统中心化支付系统的需求。然而，由于存储、内存和处理需求，无法在资源受限的物联网设备上运行LN和比特币。因此，在本文中，我们提出一种高效且安全的协议，使物联网设备能够通过一个网关LN节点使用LN的功能，即使该网关不可信。其思路是仅让物联网设备参与签名操作，这可以通过将LN原有的2-of-2多重签名通道替换为3-of-3多重签名通道来实现。一旦以安全方式委托网关为物联网设备打开通道，我们的协议便强制网关针对通道上所有进一步操作（如发送支付或关闭通道）请求物联网设备的密码学签名。LN的比特币交易被修订以纳入3-of-3多重签名通道。此外，我们提出了其他改动，以保护物联网设备的资金在可能的撤销状态广播尝试中不被窃取。我们使用树莓派并考虑通行费支付场景对所提协议进行了评估。我们的结果表明可以及时发送支付，且协议相关的计算和通信延迟可忽略不计。
引用
@article{arxiv.2109.09950,
title = {3-of-3 Multisignature Approach for Enabling Lightning Network Micro-payments on IoT Devices},
author = {Ahmet Kurt and Suat Mercan and Enes Erdin and Kemal Akkaya},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.09950},
year = {2021}
}
备注
This is the arXiv copy of the published journal paper, see https://www.itu.int/pub/S-JNL-VOL2.ISSUE5-2021-A05. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2012.10576