Розрахунок ймовірності успіху атаки розгалуження блокчейн реєстру
Анотація
У роботі систематизовано відомості за тематикою питань атаки розгалуження блокчейн реєстру. Запропоновано огляд та узагальнення інформації, яка представлена в найбільш авторитетних роботах за даним напрямом. Здійснено аналіз відповідних робіт стосовно оцінки ймовірностей подвійної витрати в протоколі консенсусу “Доказу виконаної роботи”. Розглянуто проблематику розорення гравця та проведено аналогію з атакою подвійної витрати на блокчейн. Розглянуто експеримент Пуассона для загального випадку. Проаналізовано моделі на підставі яких, С. Накамото та М. Розенфельдом були зроблені спроби отримати кількісну оцінку ймовірності успішної атаки подвійної витрати на деякі алгоритми консенсусу, що мають ймовірнісну завершеність. Наведено спрощення і допущення, що мають місце у відповідних моделях, за допомогою яких отримано кінцевий вираз.
Завантаження
Посилання
Nakamoto S. Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System / Satoshi Nakamoto., 2009. – 9 с.
Hackernoon: Two Ways to Double-Spend https://medium.com/hackernoon/bitcoin-core-bug-cve-2018-17144-an-analysis-f80d9d373362 (дата звернення 28.12.19)
BitcoinCore: CVE-2018-17144 Full Disclosure https://web.archive.org/web/20191005023317/https://bitcoincore.org/en /2018/09/20/notice/ (дата звернення 28.12.19)
A. Pinar Ozisik., Brian Neil Levine. An Explanation of Nakamoto's Analysis of Double-spend Attacks https://arxiv.org/pdf/1701.03977.pdf (дата звернення 28.12.19)
W. Feller. An Introduction to Probability Theory and its Applications: Volume I, Volume 3. John Wiley & Sons London-New York-Sydney-Toronto, 1968.
Pinzón C., Rocha C. Double-spend Attack Models with Time Advantange for Bitcoin. Electronic Notes in Theoretical Computer Science. Volume 329, 9 December 2016, Pages 79-103 https://doi.org/10.1016/j.entcs.2016.12.006 (дата звернення 28.12.19)
Rosenfeld M. Analysis of hashrate-based double-spending / Meni Rosenfeld., 2014. – 13 с (arXiv preprint arXiv:1402.2009)
Ozisik A. P. and Levine B. N., “An explanation of Nakamoto’s analysis of double-spend attacks,” arXiv preprint arXiv:1701.03977, 2017 https://arxiv.org/pdf/1701.03977.pdf (дата звернення 30.12.19)
Zaghloul, E., Li, T., Mutka, M.W., & Ren, J. (2019). Bitcoin and Blockchain: Security and Privacy. ArXiv, abs/1904.11435
A.W.F. Edwards. Pascal's problem: The «gambler's ruin». Revue Internationale de Statistique, 51(1):73-79 (http://www.jstor.org/stable/1402732), Apr 1983
Ковальчук Л.В. Основні визначення у галузі блокчейну та детальний аналіз результатів Накамото-Розенфельда-Грунспана про ймовірність атаки подвійної витрати. Звіт про НДР (проміжний), Харків, АТ ІІТ, 36 с.
L. Rey-Bellet. Gambler's ruin and bold play. http://people.math.umass.edu/~lr7q/ps_files/teaching/math456/Week4.pdf, June 7 201651% Attack Explained: The Attack on a Blockchain https://www.fxempire.com/education/article/51-attack-explained-the-attack-on-a-blockchain-513887 (дата звернення 30.12.19)
Walpole R. E., Myers R. H., Myers S. L., Ye K. Probability & Statistics for Engineers & Scientists. Prentice Hall, (See pg. 161 for a discussion of Poisson experiments), 9-th edition, 2012.
Grunspan C., Pérez-Marco R. Double spend races. 2017. hal-01456773 https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01456773 (дата зве-рнення 11.01.20)
Rosenfeld M. Analysis of hashrate-based double-spending / Meni Rosenfeld., 2014. – 13 с (arXiv preprint arXiv:1402.2009)
Apostolaki M. Hijacking Bitcoin: Routing Attacks on Cryptocurrencies / M. Apostolaki, A. Zohar, L. Vanbever. – San Jose, CA, USA, 2017. – 18 р. https://btc-hijack.ethz.ch/files/btc_hijack.pdf
Apostolaki M., Marti G., Müller J., Vanbever L. SABRE: Protecting Bitcoin against Routing Attacks. –San Diego, CA, USA, 2019. pp. 1-15 https://dx.doi.org/10.14722/ndss.2019.23252
Kaidalov D.S., Kovalchuk L.V., Nastenko A.O., Rodinko M.Yu., Shevtsov O.V., Oliynykov R.V. Comparison of block expecta-tion time for various consensus algorithms. Radio Electronics, Computer Science, Control. 2018. № 4. рр. 159-171 DOI 10.15588/1607-3274-2018-4-15
