工作量证明中本聪共识的安全性、延迟与吞吐量
密码学与安全
2024-12-05 v5
摘要
本文研究了工作量证明最长链分叉选择协议（又称 PoW 中本聪共识）在区块安全性、确认延迟和交易吞吐量之间的基本权衡。推导出了区块安全性违规概率的新上下界，该概率是诚实和对抗性挖矿率、区块传播延迟上限以及以时间和区块深度衡量的确认延迟的函数。研究结果包括首个非平凡的闭式有限延迟界，适用于直至最终容错极限的所有延迟和挖矿率。值得注意的是，对于与 Bitcoin 及其衍生链（包括 Litecoin 和 Dogecoin）以及 Ethereum Classic 相关的广泛参数范围，这些上下界之间的差距比先前建立的界限更窄。此外，该研究揭示了交易吞吐量与确认延迟之间的基本权衡，该权衡最终由期望的容错能力以及区块传播延迟随区块大小增加的速率所决定。
引用
@article{arxiv.2312.05506,
title = {Security, Latency, and Throughput of Proof-of-Work Nakamoto Consensus},
author = {Shu-Jie Cao and Dongning Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.05506},
year = {2024}
}