Smart contracts are stateful programs deployed on blockchains; they secure over a trillion dollars in transaction value per year. High-stakes smart contracts often rely on timely alerts about external events, but prior work has not analyzed their resilience to an attacker suppressing alerts via bribery. We formalize this challenge in a cryptoeconomic setting as the \emph{alerting problem}, giving rise to a game between a bribing adversary and~$n$ rational participants, who pay a penalty if they are caught deviating from the protocol. We establish a quadratic, i.e.,~$O(n^2)$, upper bound, whereas a straightforward alerting protocol only achieves~$O(n)$ bribery cost. We present a \emph{simultaneous game} that asymptotically achieves the quadratic upper bound and thus asymptotically-optimal bribery resistance. We then present two protocols that implement our simultaneous game: The first leverages a strong network synchrony assumption. The second relaxes this strong assumption and instead takes advantage of trusted hardware and blockchain proof-of-publication to establish a timed commitment scheme. These two protocols are constant-time but incur a linear storage overhead on the blockchain. We analyze a third, \emph{sequential alerting} protocol that optimistically incurs no on-chain storage overhead, at the expense of~$O(n)$ worst-case execution time. All three protocols achieve asymptotically-optimal bribery costs, but with different resource and performance tradeoffs. Together, they illuminate a rich design space for practical solutions to the alerting problem.


翻译:智能合约是部署在区块链上的有状态程序;它们每年保障着超过万亿美元的交易价值。高风险的智能合约通常依赖对外部事件的及时告警,但先前的研究并未分析其对攻击者通过贿赂压制告警的弹性。我们在加密经济学环境中将这一挑战形式化为\emph{告警问题},从而引出了贿赂对手与~$n$个理性参与者之间的博弈,其中参与者若被发现偏离协议将受到惩罚。我们建立了二次(即~$O(n^2)$)的上界,而一种直接的告警协议仅能达到~$O(n)$的贿赂成本。我们提出了一种\emph{同步博弈},其渐近地达到了二次上界,从而实现了渐近最优的贿赂抵抗性。随后,我们提出了两种实现该同步博弈的协议:第一种利用了强网络同步性假设。第二种协议放宽了这一强假设,转而利用可信硬件和区块链的发布证明来建立定时承诺方案。这两种协议均为常数时间,但会在区块链上产生线性存储开销。我们分析了第三种\emph{顺序告警}协议,该协议乐观情况下不产生链上存储开销,但代价是~$O(n)$的最坏情况执行时间。所有三种协议都实现了渐近最优的贿赂成本,但在资源和性能上存在不同的权衡。它们共同为告警问题的实际解决方案揭示了一个丰富的设计空间。

0
下载
关闭预览

相关内容

区块链(Blockchain)是由节点参与的分布式数据库系统,它的特点是不可更改,不可伪造,也可以将其理解为账簿系统(ledger)。它是比特币的一个重要概念,完整比特币区块链的副本,记录了其代币(token)的每一笔交易。通过这些信息,我们可以找到每一个地址,在历史上任何一点所拥有的价值。

知识荟萃

精品入门和进阶教程、论文和代码整理等

更多

查看相关VIP内容、论文、资讯等
【干货书】O'REILLY,Blockchain(区块链),149页
专知会员服务
41+阅读 · 2022年2月22日
区块链数据安全服务综述
专知会员服务
56+阅读 · 2021年11月10日
专知会员服务
30+阅读 · 2021年9月30日
专知会员服务
34+阅读 · 2021年7月29日
专知会员服务
121+阅读 · 2021年3月11日
资源|Blockchain区块链中文资源阅读列表
专知会员服务
44+阅读 · 2019年11月20日
智能合约的形式化验证方法研究综述
专知
16+阅读 · 2021年5月8日
【资源】Blockchain 区块链中文资源阅读列表
区块链隐私保护研究综述——祝烈煌详解
计算机研究与发展
23+阅读 · 2018年11月28日
腾讯:机器学习构建通用的数据异常检测平台
全球人工智能
11+阅读 · 2018年5月1日
智能时代如何构建金融反欺诈体系?
数据猿
12+阅读 · 2018年3月26日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
19+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
21+阅读 · 2012年12月31日
VIP会员
相关VIP内容
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
19+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
21+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员