多数并非必需：少数派对手私有双花攻击的理性分析
计算机科学与博弈论
2023-12-14 v1 分布式、并行与集群计算
摘要
我们研究了针对中本聪式工作量证明加密货币的双重花费攻击背后的激励。在这些系统中，允许矿工选择其区块引用的交易，而选择交易的常见策略是简单地选择那些手续费最高的交易。如果这些交易来自拥有大量（但少于50\%）算力的对手，则高价值交易可能会为理性对手提供激励，如果他们期望获利，就会尝试双花攻击。阻止双花攻击最常见的机制是大额交易的接收者等待额外的区块确认（即增加攻击成本）。我们认为这种防御机制不能令人满意，因为系统的安全性取决于用户的行动。相反，我们提出防御双花攻击应该是矿工的责任；具体而言，矿工应限制其在一个区块中包含的交易价值量（即减少攻击奖励）。为此，我们将加密货币挖矿建模为平均场博弈，其中我们扩充了标准挖矿奖励函数以模拟理性双花对手的存在。我们设计并实现了一个算法来刻画均衡下矿工的行为，并且我们展示了使用对手感知奖励函数的矿工比不使用的积累更多财富。我们表明，诚实矿工的最优策略是限制每个区块转移的价值量，使得对手的期望利润为0。此外，我们检验了比特币对双花攻击的弹性。假设6个区块确认时间，我们发现拥有至少25%网络挖矿算力的攻击者可以期望从双花攻击中获利。
引用
@article{arxiv.2312.07709,
title = {Majority is Not Required: A Rational Analysis of the Private Double-Spend Attack from a Sub-Majority Adversary},
author = {Yanni Georghiades and Rajesh Mishra and Karl Kreder and Sriram Vishwanath},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.07709},
year = {2023}
}