将私有信息检索应用于轻量级比特币客户端
密码学与安全
2020-08-31 v1
摘要
轻量级比特币客户端执行简易支付验证（SPV）协议以验证与特定用户相关交易的有效性。目前，轻量级客户端使用布隆过滤器来显著减少验证特定交易所需的带宽量。尽管研究表明布隆过滤器不足以保护客户端查询的隐私。在本文中，我们描述了一种利用私有信息检索（PIR）来创建完全私密且高性能查询的SPV协议设计。我们表明我们的协议具有低带宽与低延迟开销；这些特性使我们的协议成为轻量级比特币客户端及具有类似SPV模型的其他加密货币的可行替代方案。与布隆过滤器相比，我们基于PIR的方法为用户提供确定性的隐私保护。在我们的结果中，我们表明在最坏情况下，使用我们的协议验证过去一周内发生的100笔交易的客户端产生33.54 MB的带宽开销及约4.8分钟的延迟。使用基于布隆过滤器的SPV协议执行相同查询产生12.85 MB的带宽开销；考虑到其提供的隐私保障，这是适度的额外开销。
引用
@article{arxiv.2008.11358,
title = {Applying Private Information Retrieval to Lightweight Bitcoin Clients},
author = {Kaihua Qin and Henryk Hadass and Arthur Gervais and Joel Reardon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.11358},
year = {2020}
}