自私以避困境：比特币上的扣留后分叉（FAW）攻击
密码学与安全
2023-09-14 v1
摘要
在比特币系统中，参与者通过求解密码学难题获得奖励。为了长期获得更稳定的奖励，一些参与者组建矿池，并按每个参与者的贡献比例分配矿池奖励。然而，若干攻击威胁着矿池参与能力。区块扣留（BWH）攻击让恶意参与者假装贡献工作却获取不应得的报酬，破坏了矿池奖励系统的公平性。当两个矿池相互发起BWH攻击时，它们会陷入矿工困境：在纳什均衡下，双方矿池的收益都会减少。在另一种称为自私挖矿的攻击中，攻击者通过故意制造分叉来不公平地获取额外奖励。本文提出一种名为扣留后分叉（FAW）的新型攻击。FAW并非仅仅是另一种攻击。FAW攻击者的收益始终等于或大于BWH攻击者，且其在每个矿池中的可用频率比BWH攻击高出最多四倍。当考虑多个矿池——即比特币网络的现状时——FAW攻击的额外收益比BWH攻击高出约56%。此外，当两个矿池相互执行FAW攻击时，矿工困境可能不再成立：在某些情况下，较大的矿池能够持续获胜。更重要的是，与自私挖矿不同，FAW攻击虽使用故意分叉，却不存在实用性问题。我们还讨论了针对FAW攻击的部分对策，但寻找一种廉价且高效的对策仍是一个开放问题。因此，我们预计将在矿池间观察到FAW攻击。
引用
@article{arxiv.1708.09790,
title = {Be Selfish and Avoid Dilemmas: Fork After Withholding (FAW) Attacks on Bitcoin},
author = {Yujin Kwon and Dohyun Kim and Yunmok Son and Eugene Vasserman and Yongdae Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.09790},
year = {2023}
}
备注
This paper is an extended version of a paper accepted to ACM CCS 2017