区块链覆盖网结构特性与韧性的初步考察

区块链(BC)系统是高度分布的点对点网络，提供了中心化服务的替代方案，并承诺对协同攻击具有鲁棒性。然而，BC系统的韧性与整体安全性严重依赖于其底层点对点覆盖网的结构特性。尽管取得了成功，BC覆盖网的关键设计方面、连通特性以及网络层相互依赖关系仍鲜为人知。在这项工作中，我们着手填补这一空白，研究了七种不同BC网络最重要的覆盖网结构特性及对定向攻击的鲁棒性。具体而言，我们每两小时探测并爬取这些BC网络，以收集其所有可用对等节点的信息，持续28天。我们分析了每个BC网络的335个网络快照，总计2345个快照。我们以频繁间隔为每个BC网络构建连通图，包含对等节点间所有潜在连接。我们分析了这些网络的结构图特性，并在七种BC网络间进行比较。我们还研究了这些特性如何与每个网络对分区攻击（即根据前述结构特性采用不同选择策略选中、攻击并下线对等节点）的韧性相关联。事实上，我们表明通过 targeting 少于10个高度连接的对等节点，诸如Bitcoin等主要BC可被分区为互不相交即断开的组件。最后，我们揭示了不同BC网络间隐藏的互联，其中某些对等节点参与多于一个BC网络，这对整体BC网络生态系统的鲁棒性具有严重影响。