フロントランニング攻撃に強いスマートコントラクト

Core Concepts

本フレームワークFIRSTは、イーサリアムなどのブロックチェーンにおけるフロントランニング攻撃を大幅に抑制する。

Abstract

本論文では、FrontrunnIng Resistant Smart ConTracts (FIRST)と呼ばれる新しいフレームワークを提案する。FIRSTは、暗号学的プロトコルを使用して、ユーザーの取引がブロックチェーンに追加される前に一定の遅延時間を課すことで、フロントランニング攻撃を防ぐことができる。
具体的には以下のような特徴がある:

検証者(Verifiers)が生成したVerifiable Delay Function (VDF)を使用して、ユーザーの取引に一定の遅延時間を課す
検証者の集合的な署名を使用して、取引の正当性を検証する
推奨手数料(FIRST FEE)を継続的に計算し、ユーザーに提示することで、フロントランニングの可能性を大幅に低減する
FIRSTは、イーサリアムやバイナンススマートチェーンなどのEVM互換ブロックチェーンに適用可能であり、ブロックチェーンのコンセンサスレイヤーを変更することなく実装できる。実験結果では、FIRSTを適用した場合、フロントランニングの可能性がほぼゼロになることが示された。

Stats

取引の平均手数料が favg = 1/n × Σ fi である。
FIRST FEE = α × favg + (1 - α) × FIRST FEE

Quotes

なし

Key Insights Distilled From

FIRST: FrontrunnIng Resilient Smart ConTracts

by Emrah Saribo... at arxiv.org 04-23-2024

https://arxiv.org/pdf/2204.00955.pdf

Deeper Inquiries

FIRSTの遅延時間(t1)をどのように最適化できるか

FIRSTの遅延時間(t1)をどのように最適化できるか?
FIRSTの遅延時間(t1)を最適化するためには、いくつかのアプローチが考えられます。まず第一に、実データを分析して、適切なt1の値を決定するための統計的手法を採用することが重要です。実際のトランザクションデータを使用して、妥当なt1の値を見積もることで、適切な遅延時間を設定できます。さらに、ネットワークのダイナミクスやトランザクションの待ち時間に影響を与える要因を考慮しながら、t1を調整することも重要です。また、適切なα値を選択して、FIRST FEEの計算に適切な重み付けを行うことも遅延時間の最適化に役立ちます。

FIRSTの検証者(Verifiers)の信頼性をどのように担保できるか

FIRSTの検証者(Verifiers)の信頼性をどのように担保できるか?
FIRSTの検証者の信頼性を確保するためには、いくつかの手法があります。まず、検証者の選択プロセスを厳格化し、信頼性の高い検証者のみを選定することが重要です。信頼性の高い検証者を選ぶことで、システム全体のセキュリティを向上させることができます。さらに、検証者間での情報共有や相互監視を促進することで、悪意ある行動を防ぐことができます。また、検証者の行動を透明化し、不正行為を検知しやすくすることも重要です。信頼性の担保には、検証者の選定から監視までの包括的なアプローチが必要です。

FIRSTの概念を他のブロックチェーンアプリケーションにも応用できるか

FIRSTの概念を他のブロックチェーンアプリケーションにも応用できるか?
FIRSTの概念は、他のブロックチェーンアプリケーションにも応用可能です。FIRSTのフレームワークは、ブロックチェーン上でのトランザクションセキュリティを向上させるための一般的なアプローチを提供しており、その概念は他のブロックチェーンアプリケーションにも適用できます。例えば、Ethereum以外のブロックチェーンプラットフォームや異なるスマートコントラクトベースのアプリケーションにおいても、FIRSTのセキュリティ概念や遅延時間の最適化手法を活用することで、セキュリティレベルを向上させることができます。他のブロックチェーンアプリケーションにおいても、FIRSTのアプローチを適用することで、セキュリティの向上とトランザクションの安全性確保が可能となります。