Greedy-Mine：比特币下一代协议中的一种有利可图的挖矿攻击策略
密码学与安全
2023-06-07 v1 计算工程、金融与科学
计算机科学与博弈论
摘要
Bitcoin-NG 是一种基于与比特币相同信任模型的可扩展区块链协议。它将每个纪元划分为一个关键块与多个微块，有效提升了交易处理能力。Bitcoin-NG 采用一种特殊的激励机制（即每个纪元中的交易费分给当前与下一位领导者）来维护其安全性。然而，近期工作中对 Bitcoin-NG 的现有激励分析存在若干局限。第一，Bitcoin-NG 的激励划分方法仅包含对手某些特定的挖矿攻击策略，而忽略了更顽固的攻击策略。第二，一旦对手发现鲸鱼交易，便会偏离诚实挖矿策略以获取额外奖励。本文致力于解决这两类局限。首先，我们提出一种称为 Greedy-Mine 攻击的新型挖矿策略。接着，我们建立马尔可夫决策过程（MDP）模型来分析诚实矿工与对手的竞争。进而，我们分析对手的额外奖励，并总结出恶意对手发起 Greedy-Mine 获取额外收益所需的算力占比范围。最后，我们对 Bitcoin-NG 协议做出向后兼容的渐进式修改，将传播因子阈值由 0 提升至 1。同时，相较于诚实挖矿，我们得到了对手采用 Greedy-Mine 时的获胜条件。仿真与实验结果表明，Bitcoin-NG 不具备激励兼容性，易受 Greedy-Mine 攻击。
引用
@article{arxiv.2306.03540,
title = {Greedy-Mine: A Profitable Mining Attack Strategy in Bitcoin-NG},
author = {Junjie Hu and Zhe Jiang and Chunxiang Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.03540},
year = {2023}
}
备注
20 pages, 12 figurs