具有亚线性复杂度的权益证明证明
密码学与安全
2023-10-26 v3
摘要
流行的以太坊钱包(如MetaMask)委托集中式基础设施提供商(如Infura)代为运行共识客户端逻辑。因此,这些钱包轻量且高性能,但存在安全风险。恶意提供商可通过伪造支付与余额或审查交易来误导钱包。另一方面,目前未普及的轻客户端虽可实现去中心化,但效率低下,其引导复杂度常呈渐近线性。这在去中心化与性能之间造成了两难。我们设计、实现并评估了一种新的权益证明(PoS)超轻客户端,具有具体高效且渐近对数级的引导复杂度。我们的权益证明证明(PoPoS)采用PoS epoch的Merkle树形式。验证者将证明者纳入二分博弈,一旦对抗性Merkle树在足够深度受到挑战,诚实证明者注定获胜。我们为主网以太坊提供了实现:与最先进的以太坊轻客户端构造相比,我们的客户端将完成时间提升9倍、通信提升180倍、能耗降低30倍(在10年共识执行后引导时)。作为一项重要附加应用,我们的构造可用于实现无信任跨链桥,其中超轻客户端在智能合约内运行并充当链上验证者。我们证明了构造的安全性,并展示了如何将其用于其他PoS系统,如Cardano(具有完全自适应敌手)、Algorand和Snow White。
引用
@article{arxiv.2209.08673,
title = {Proofs of Proof-of-Stake with Sublinear Complexity},
author = {Shresth Agrawal and Joachim Neu and Ertem Nusret Tas and Dionysis Zindros},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.08673},
year = {2023}
}