快速确定性安全的证明工作共识
密码学与安全
2026-01-12 v2
摘要
无许可区块链在允许未知节点随时加入和离开系统的同时实现共识。它们通常有两种类型：工作量证明 (PoW) 和权益证明 (PoS)，两者都可能遭受攻击。PoS 协议受长期间攻击影响，攻击者以较低成本改变执行历史，而 PoW 协议则可能因拥有足够计算资源以颠覆执行历史而受到攻击。PoS 协议通过依赖外部机制如社会共识来作出回应；PoW 协议要么退回概率性保证，要么速度较慢。我们提出了 Sieve-MMR，首个具备完全无许可特性、具有确定性安全性和常数期望延迟且不依赖外部机制的协议。我们通过将 PoS 协议 (MMR) 移植到 PoW 环境中获得 Sieve-MMR。从 MMR 我们继承常数期望延迟和确定性安全性，工作量证明则为我们提供了对长期间攻击的韧性。将 MMR 移植到 PoW 环境的主要挑战是我们称之为时光旅行攻击的现象，即攻击者利用来自遥远过去生成的 PoWs 来增加其在当前的 perceived PoW 权力。我们通过提出 Sieve，一种新颖的算法来实施我们所称称为时光旅行韧性广播 (TTRB) 的新型广播原语。Sieve 依赖于一种黑盒、确定性的 PoW 原语来实现 TTRB，我们用它作为 MMR 的消息层。
引用
@article{arxiv.2512.19968,
title = {Fast Deterministically Safe Proof-of-Work Consensus},
author = {Ali Farahbakhsh and Giuliano Losa and Youer Pu and Lorenzo Alvisi and Ittay Eyal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.19968},
year = {2026}
}