Tendermint一致性协议的可组合终止性分析

现代区块链系统在对抗性环境中需要鲁棒的共识协议，以保证在网络延迟攻击下实现安全和终止。Tendermint是联盟链中广泛采用的共识协议，具有高吞吐量和最终性。然而，之前对其安全性和终止性的分析是独立进行的，未考虑与在并发方式下与其他协议交互的情况。此外，针对由拜占庭敌人引起的自适应网络延迟下的终止性质也未进行形式化分析。本文对Tendermint进行首次的可组合(UC)安全分析，证明其对战略消息延迟攻击的韧性。通过构建Tendermint的UC理想模型，我们在 selectively 延迟协议消息的网络敌人下，形式化其核心机制：基于阶段的共识程序、动态超时、提案锁定、领导轮换等。我们的主要结果证明，Tendermint协议UC实现了理想Tendermint模型，该模型确保有界终止延迟，即即使在最多有$f<n/3$的节点为拜占庭时（其中$n$是参与共识的节点数），只要网络延迟保持在协议定义的阈值内（在部分同步网络假设下），即可保证终止。 Specifically，通过在UC框架内的形式化证明，我们展示Tendermint在安全性和终止性方面保持稳定。根据UC的组合定理，这保证了当Tendermint与各种区块链组件组合时，这些性质得以维持。