闪电网络中 griefing 攻击的策略分析

闪电网络中的哈希时间锁合约（Hashed Timelock Contract, HTLC）易受 griefing 攻击。攻击者可通过发起该攻击阻塞多个通道并拖延支付。一种最先进的对策——带 griefing 惩罚的哈希时间锁合约（HTLC-GP）被发现仅在参与者诚实或恶意的经典假设下有效，而对理性参与者失效。为弥补这一缺口，我们引入了一个博弈论模型用于分析 HTLC 中的 griefing 攻击。我们利用该模型分析 HTLC-GP 中的 griefing 攻击，并推测在当前比特币脚本系统下不可能设计出能惩罚恶意参与者的高效协议。我们研究了惩罚对发起攻击成本的影响，观察到 HTLC-GP 在某些条件下对打消攻击者动机仅有微弱效果。为进一步提高攻击成本，我们引入保证最小补偿的概念，记为 $\zeta$，并将 HTLC-GP 改进为 $\textrm{HTLC-GP}^{\zeta}$。通过在闪电网络的若干实例上实验，我们观察到网络中锁定的总币量在 $\textrm{HTLC-GP}^{\zeta}$ 下降至 $28\%$，而在 HTLC-GP 中锁定的总币量不会低于 $40\%$。这些结果证明 $\textrm{HTLC-GP}^{\zeta}$ 优于 HTLC-GP 以应对 griefing 攻击。