BFT-PoLoc：一种利用互联网时延的拜占庭容错三角证明位置协议

互联网平台依赖于准确确定在线用户的地理位置以提供定向服务（如广告）。去中心化平台（区块链）的出现凸显了地理分布式节点的重要性，使得位置验证变得更为关键。在这些去中心化环境中，互不信任的参与者需要向彼此“证明”其位置。声称处于理想位置的动机包括去中心化特性（区块链验证者）、改善覆盖范围的明确奖励（物理基础设施区块链）以及合规要求——这些动机诱使参与者通过 VPN、篡改互联网时延或攻陷其他方（挑战者）来恶意谎报其真实位置。传统的基于时延的地理定位方法侧重于减少测量噪声，且极易受到对既定协议的蓄意偏离的影响。本文利用互联网时延测量安全地证明 IP 地址的位置，并对大量拜占庭行为免疫。我们的核心方法是将互联网遥测工具（如 ping）与密码学原语（签名和哈希函数）相结合，并辅以受欧几里得几何约束的拜占庭容错数据推断。我们引入了两种抗拜占庭行为的新型网络协议：互联网几何证明将时延测量转化为跨互联网的精确距离估计；位置证明实现了特定 IP 地址的准确高效多边定位。关键的算法创新在于进行数据的“拜占庭容错三角学”推断，赋予低秩矩阵补全方法拜占庭容错能力。