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Commit-Reveal$^2$:基于智能合约中随机揭示顺序 securing 随机信标

密码学与安全 2025-09-18 v2

摘要

简单的提交-揭示信标易受最后揭示者策略的攻击,且现有描述常未对实际部署中的问责与恢复机制作出明确规定。我们提出 Commit-Reveal2^2,一种分层设计,为区块链部署而设计,通过加密方式随机化最终揭示顺序,并提供具体的问责与备份机制,实现为智能合约逻辑。该协议被建构为混合系统,其中常规协调在链下进行以提高效率,而区块链作为承诺的可信锚点以及争议的最终仲裁者。我们的实现涵盖领袖协调、链上验证、针对不合作行为的惩罚机制,以及维持链下协调失败时继续推进的明确链上恢复路径。我们形式化定义了分布式随机信标的两个安全目标:不可预测性和按位偏置抵抗性,并证明 Commit-Reveal2^2 在随机查询模型下的标准哈希假设下满足这些概念。在小型至中等规模操作者集合的测量中,混合设计相较于完全链上基准减少了 80% 以上的链上 gas 消耗。我们发布了可公开验证的原型及评估数据,支持复制和在区块链应用中采用。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.03936,
  title  = {Commit-Reveal$^2$: Securing Randomness Beacons with Randomized Reveal Order in Smart Contracts},
  author = {Suhyeon Lee and Euisin Gee and Najmeh Soroush and Muhammed Ali Bingol and Kaibin Huang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.03936},
  year   = {2025}
}

备注

Extended version of ICBC 2025 paper:S. Lee and E. Gee, "Commit-Reveal2: Randomized Reveal Order Mitigates Last-Revealer Attacks in Commit-Reveal," 2025 IEEE International Conference on Blockchain and Cryptocurrency (ICBC), Pisa, Italy, 2025, pp. 1-5, doi: 10.1109/ICBC64466.2025.11114691. This version added formal security proofs, fallback/accountability, and expanded cost analysis