Permissionless Consensus: Understanding Blockchain Protocols in Permissionless Settings

핵심 개념

Blockchain protocols in permissionless settings face challenges with unknown players, player inactivity, and sybil attacks, requiring innovative solutions for consensus.

초록

Blockchain protocols aim to operate in permissionless settings with unknown participants.
The paper introduces a framework to analyze blockchain protocols in different permissionless settings.
Three challenges are identified: unknown players, player inactivity, and sybil attacks.
Results showcase the difficulty of achieving consensus in permissionless settings.
Various settings are defined, such as fully permissionless, dynamically available, and quasi-permissionless.
The paper presents results on Byzantine agreement, state machine replication, and long-range attacks in different settings.
Different consensus protocols, like proof-of-work and proof-of-stake, are discussed in the context of permissionless consensus.

통계

Proof-of-work protocols like Bitcoin operate in a fully permissionless setting.
Proof-of-stake protocols like Ouroboros operate in a dynamically available setting.
Quasi-permissionless setting is used by protocols like Algorand.
Byzantine agreement is impossible in the fully permissionless setting.
No protocol can solve Byzantine agreement with high probability in the dynamically available setting.

인용구

"Permissionless consensus is a fundamental component of modern blockchain protocols."
"Consensus in permissionless settings is strictly harder to achieve than in permissioned settings."
"Blockchain protocols must address challenges with unknown players, player inactivity, and sybil attacks."

핵심 통찰 요약

Permissionless Consensus

by Andrew Lewis... 게시일 arxiv.org 03-05-2024

https://arxiv.org/pdf/2304.14701.pdf

더 깊은 질문

어떻게 무단 참여 블록체인 프로토콜은 알려지지 않은 참가자들과의 보안을 보장합니까?

무단 참여 블록체인 프로토콜은 알려지지 않은 참가자들과의 보안을 보장하기 위해 다양한 메커니즘을 활용합니다. 먼저, 이러한 프로토콜은 분산된 네트워크에서 합의를 이루기 위해 암호학적 기술을 사용합니다. 이를 통해 데이터의 무결성과 안전성을 보호하고 중요한 거래 정보를 안전하게 보관합니다. 또한, 무단 참여 프로토콜은 트랜잭션의 검증 및 블록 생성을 위해 합의 알고리즘을 사용하여 네트워크의 일관성을 유지합니다. 이러한 방식으로, 무단 참여 블록체인 프로토콜은 알려지지 않은 참가자들과의 효과적인 보안을 제공합니다.

What are the implications of the sybil challenge on achieving consensus in permissionless settings

무단 참여 블록체인 프로토콜에서의 시빌(Sybil) 도전은 합의 달성에 미치는 영향이 상당히 큽니다. 시빌 도전은 악의적인 참가자가 여러 가짜 신원을 생성하여 시스템을 속이는 것을 의미합니다. 이는 합의 프로세스를 왜곡하고 신뢰성을 훼손할 수 있습니다. 시빌 도전을 극복하기 위해 블록체인 프로토콜은 다양한 방법을 사용합니다. 예를 들어, Proof-of-Work(작업 증명) 프로토콜은 해시파워를 통해 시빌 공격을 어렵게 만들고, Proof-of-Stake(지분 증명) 프로토콜은 지분을 통해 시빌 공격을 방지합니다. 이러한 방법을 통해 무단 참여 블록체인 프로토콜은 시빌 도전에 대응하고 합의를 달성합니다.

How can blockchain protocols adapt to the dynamic nature of participants in permissionless settings

무단 참여 설정에서 블록체인 프로토콜은 참가자의 동적인 특성에 적응하기 위해 몇 가지 전략을 사용할 수 있습니다. 먼저, 동적으로 사용 가능한 설정에서는 현재 참가자 목록을 동적으로 갱신하고, 참가자들이 활동적인지 여부를 지속적으로 모니터링합니다. 이를 통해 프로토콜은 신속하게 변화하는 참가자 구성에 대응할 수 있습니다. 또한, 프로토콜은 참가자의 활동성을 유지하기 위해 인센티브 메커니즘을 도입할 수 있습니다. 이를 통해 참가자들을 자극하여 프로토콜에 지속적으로 참여하도록 유도할 수 있습니다. 마지막으로, 동적인 참가자 구성에 대응하기 위해 프로토콜은 유연성을 가지고 있어야 하며, 새로운 참가자들이 원활하게 네트워크에 통합될 수 있도록 설계되어야 합니다. 이러한 전략을 통해 블록체인 프로토콜은 동적인 참가자 구성에서도 효과적으로 작동할 수 있습니다.