Безопасность протокола поиска и верификации в многомерном блокчейне
Проблема безопасного обмена информацией и проведения транзакций между устойчивыми распределенными реестрами является одной из наиболее актуальных в сфере проектирования и построения децентрализованных технологий. До настоящего времени были предложены подходы, ориентированные на ускорение проверки це...
| Main Authors: | , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Russian Academy of Sciences, St. Petersburg Federal Research Center
2021-08-01
|
| Series: | Информатика и автоматизация |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://ia.spcras.ru/index.php/sp/article/view/15004 |
| _version_ | 1797696477598842880 |
|---|---|
| author | Ilya Shilov Danil Zakoldaev |
| author_facet | Ilya Shilov Danil Zakoldaev |
| author_sort | Ilya Shilov |
| collection | DOAJ |
| description | Проблема безопасного обмена информацией и проведения транзакций между устойчивыми распределенными реестрами является одной из наиболее актуальных в сфере проектирования и построения децентрализованных технологий. До настоящего времени были предложены подходы, ориентированные на ускорение проверки цепочки блоков для верификации транзакций в соседних блокчейнах. При этом проблема поиска ранее не затрагивалась. В работе рассмотрен вопрос безопасности обмена данными между самостоятельными устойчивыми распределенными реестрами в рамках многомерного блокчейна. Описаны принципы и основные этапы работы протокола, а также базовые требования, предъявляемые к нему. Предложены способы построения протокола обмена сообщениями для верификации внешних транзакций: централизованный подход, принцип подмножества и стойкий SVP. Доказана эквивалентность централизованного подхода идеальному функционалу поиска и верификации в GUC-моделях. Показана вероятность успешной верификации в случае использования подхода, основанного на подмножествах, при применении полного графа сети или эквивалентного подхода с полным графом между родительским и дочерним блокчейнами. Доказана небезопасность случая со связью 1 к 1 между родительским и дочерним реестром, а также небезопасность подхода, основанного на подмножестве узлов родительского и дочернего реестров. Предложен стойкий протокол поиска и верификации блоков и транзакций, основанный на свойствах стойкости устойчивых распределенных реестров. В значительной степени вероятность атаки определяется вероятностью атаки на процесс верификации, а не на процесс поиска. При необходимости защиты от атакующих, контролирующих до половины узлов в сети, предложен метод комбинации подходов для поиска и верификации блоков и транзакций. |
| first_indexed | 2024-03-12T03:26:58Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-692c36a8451a47799a737e2ffd4add77 |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 2713-3192 2713-3206 |
| language | English |
| last_indexed | 2024-03-12T03:26:58Z |
| publishDate | 2021-08-01 |
| publisher | Russian Academy of Sciences, St. Petersburg Federal Research Center |
| record_format | Article |
| series | Информатика и автоматизация |
| spelling | doaj.art-692c36a8451a47799a737e2ffd4add772023-09-03T13:31:39ZengRussian Academy of Sciences, St. Petersburg Federal Research CenterИнформатика и автоматизация2713-31922713-32062021-08-0120479381910.15622/ia.20.4.215004Безопасность протокола поиска и верификации в многомерном блокчейнеIlya Shilov0Danil Zakoldaev1ITMO UniversityITMO UniversityПроблема безопасного обмена информацией и проведения транзакций между устойчивыми распределенными реестрами является одной из наиболее актуальных в сфере проектирования и построения децентрализованных технологий. До настоящего времени были предложены подходы, ориентированные на ускорение проверки цепочки блоков для верификации транзакций в соседних блокчейнах. При этом проблема поиска ранее не затрагивалась. В работе рассмотрен вопрос безопасности обмена данными между самостоятельными устойчивыми распределенными реестрами в рамках многомерного блокчейна. Описаны принципы и основные этапы работы протокола, а также базовые требования, предъявляемые к нему. Предложены способы построения протокола обмена сообщениями для верификации внешних транзакций: централизованный подход, принцип подмножества и стойкий SVP. Доказана эквивалентность централизованного подхода идеальному функционалу поиска и верификации в GUC-моделях. Показана вероятность успешной верификации в случае использования подхода, основанного на подмножествах, при применении полного графа сети или эквивалентного подхода с полным графом между родительским и дочерним блокчейнами. Доказана небезопасность случая со связью 1 к 1 между родительским и дочерним реестром, а также небезопасность подхода, основанного на подмножестве узлов родительского и дочернего реестров. Предложен стойкий протокол поиска и верификации блоков и транзакций, основанный на свойствах стойкости устойчивых распределенных реестров. В значительной степени вероятность атаки определяется вероятностью атаки на процесс верификации, а не на процесс поиска. При необходимости защиты от атакующих, контролирующих до половины узлов в сети, предложен метод комбинации подходов для поиска и верификации блоков и транзакций.http://ia.spcras.ru/index.php/sp/article/view/15004протокол поиска и верификацииблокчейнсайдчейнмногомерный блокчейнguc-фреймворкустойчивый распределенный реестр |
| spellingShingle | Ilya Shilov Danil Zakoldaev Безопасность протокола поиска и верификации в многомерном блокчейне Информатика и автоматизация протокол поиска и верификации блокчейн сайдчейн многомерный блокчейн guc-фреймворк устойчивый распределенный реестр |
| title | Безопасность протокола поиска и верификации в многомерном блокчейне |
| title_full | Безопасность протокола поиска и верификации в многомерном блокчейне |
| title_fullStr | Безопасность протокола поиска и верификации в многомерном блокчейне |
| title_full_unstemmed | Безопасность протокола поиска и верификации в многомерном блокчейне |
| title_short | Безопасность протокола поиска и верификации в многомерном блокчейне |
| title_sort | безопасность протокола поиска и верификации в многомерном блокчейне |
| topic | протокол поиска и верификации блокчейн сайдчейн многомерный блокчейн guc-фреймворк устойчивый распределенный реестр |
| url | http://ia.spcras.ru/index.php/sp/article/view/15004 |
| work_keys_str_mv | AT ilyashilov bezopasnostʹprotokolapoiskaiverifikaciivmnogomernomblokčejne AT danilzakoldaev bezopasnostʹprotokolapoiskaiverifikaciivmnogomernomblokčejne |