Bitcoin is a peer-to-peer electronic cash system invented by Nakamoto in 2008. While it has attracted much research interest, its exact latency and security guarantees have not been rigorously established. Previous analyses of Bitcoin either focus on specific attacks or provide asymptotic bounds that are too loose for practical use. This paper describes a continuous-time model for blockchains and develops a rigorous analysis that yields very close latency (or confirmation time) and security bounds. For example, when the adversary controls 10\% of the total mining power and the block propagation delays are within 10 seconds, a Bitcoin block is secured with less than $10^{-3}$ error probability after 5 hours 20 minutes of confirmation time, or with less than $10^{-10}$ error probability after 12 hours 15 minutes. These confirmation times are close to lower bounds due to a simple private attack. To establish the tight results, the mining of some special blocks are shown to be renewal processes. Moment generation functions of the inter-arrival times of those processes are derived in closed form. The general results are used to study the latency--security trade-off of several well-known proof-of-work longest-chain cryptocurrencies. Guidance is also provided on how to set parameters for different purposes.


翻译:Bitcoin是中本2008年发明的对等电子现金系统,虽然它吸引了许多研究兴趣,但并未严格建立确切的延缓和安全保障。Bitcoin以前对Bitcoin的分析要么侧重于具体攻击,要么提供过于松散、无法实际使用的无症状界限。本文描述一个连续时间的链条模式,并进行严格分析,得出非常密切的延缓(或确认时间)和安全界限。例如,当对手控制总采矿力的10 ⁇ 和块传播延迟的时间在10秒之内时,Bitcoin区在5小时20分钟确认时间之后,其误差概率不足10 ⁇ -3},或者12小时15分钟后,差差不到10 ⁇ -10美元。这些确认时间由于简单的私人攻击而接近于较低的界限。为了确定紧凑的结果,有些特殊区块的开采被证明是更新过程。这些过程的间接时间的生成功能以封闭的形式产生。一般结果用于研究固定-链锁-安全性标准是如何确定最久的。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
17+阅读 · 2020年9月6日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
78+阅读 · 2020年7月26日
Fariz Darari简明《博弈论Game Theory》介绍,35页ppt
专知会员服务
110+阅读 · 2020年5月15日
专知会员服务
161+阅读 · 2020年1月16日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
MIT新书《强化学习与最优控制》
专知会员服务
275+阅读 · 2019年10月9日
计算机 | USENIX Security 2020等国际会议信息5条
Call4Papers
7+阅读 · 2019年4月25日
计算机 | CCF推荐期刊专刊信息5条
Call4Papers
3+阅读 · 2019年4月10日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
已删除
将门创投
4+阅读 · 2018年6月26日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
1+阅读 · 2021年1月17日
On the Synchronization Power of Token Smart Contracts
Optimization for deep learning: theory and algorithms
Arxiv
104+阅读 · 2019年12月19日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
17+阅读 · 2020年9月6日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
78+阅读 · 2020年7月26日
Fariz Darari简明《博弈论Game Theory》介绍,35页ppt
专知会员服务
110+阅读 · 2020年5月15日
专知会员服务
161+阅读 · 2020年1月16日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
MIT新书《强化学习与最优控制》
专知会员服务
275+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
计算机 | USENIX Security 2020等国际会议信息5条
Call4Papers
7+阅读 · 2019年4月25日
计算机 | CCF推荐期刊专刊信息5条
Call4Papers
3+阅读 · 2019年4月10日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
已删除
将门创投
4+阅读 · 2018年6月26日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员