Zlite: مشتری های سبک وزن برای معاملات ZCASH محافظ با استفاده از اجرای قابل اعتماد

Cryptocurrencies معاملات بین طرفین را در یک blockchain که توسط یک شبکه همسالان نگهداری می شود ، ثبت می کند. در اکثر ارزهای رمزنگاری ، معاملات صریحاً معاملات قبلی را ارائه می دهند و بودجه ای را که خرج می کنند ، ارائه می دهد و مبلغ و نام مستعار فرستنده/گیرنده را نشان می دهد. این یک مسئله حریم خصوصی قابل توجهی است. Zerocash این کار را با استفاده از اثبات آگاهی صفر برای پنهان کردن منبع ، مقصد و میزان وجوه معامله شده حل می کند. با این حال ، برای دریافت پرداخت در Zerocash ، گیرنده باید blockchain را اسکن کند و در صورت تعیین هر معامله برای آنها ، آزمایش کند. این برای سایر دستگاه های محدود با پهنای باند عملی نیست. در این مقاله ، ما Zlite را می سازیم ، سیستمی که می تواند از به اصطلاح "مشتری های سبک" پشتیبانی کند ، که می تواند معاملات را به کمک سرور مجهز به یک محیط اجرای قابل اعتماد دریافت کند. حتی با استفاده از یک TEE ، این یک مشکل بی اهمیت نیست. ابتدا باید اطمینان حاصل کنیم که سرور پردازش blockchain اطلاعات حساس را از طریق کانال های جانبی نشت نمی کند. دوم ، ما باید یک مکانیزم کارآمد پهنای باند را برای مشتری طراحی کنیم تا نسخه به روز شاهد مورد نیاز را برای صرف هزینه هایی که قبلاً دریافت کرده بودند ، نگه دارد.

K. Wüst و S. Matetic - نویسندگان مشارکتی.

این پیش نمایش محتوای اشتراک ، دسترسی از طریق موسسه شما است.

گزینه های خرید

کتاب الکترونیکی 64. 19 یورو شامل مالیات بر ارزش افزوده (فدراسیون روسیه)

کتاب Softcover 74. 99 یورو از مالیات بر ارزش افزوده (فدراسیون روسیه) مستثنی است

منابع

Abraham ، I. ، Malkhi ، D. ، Nayak ، K. ، Ren ، L. ، Spiegelman ، A: Solidus: یک رمزنگاری سازگار با تشویقی مبتنی بر اجماع بیزانس بدون مجوز. Corr ، ABS/1612. 02916 (2016)

احمد ، ا. ، کیم ، ک. ، سرفاراز ، م. ، لی ، ب: فراموشی: یک سیستم پرونده فراموشی داده برای Intel SGX (2018)

Androulaki ، E. ، Karame ، G. O. ، Roeschlin ، M. ، Scherer ، T. ، Capkun ، S: ارزیابی حریم شخصی کاربر در بیت کوین. در: Sadeghi ، A.-R.(ویرایش) FC 2013. LNCS ، جلد. 7859 ، صص 34-51. اسپرینگر ، هایدلبرگ (2013). https://doi. org/10. 1007/978-3-642-39884-1_4

Ben-Sasson ، E. ، et al .: Zerocash: پرداخت های ناشناس غیر متمرکز از بیت کوین. در: سمپوزیوم IEEE در مورد امنیت و حریم خصوصی ، صص 459-474. انجمن رایانه IEEE (2014)

Bloom ، B. H: تجارت فضا/زمان در کدگذاری هش با خطاهای مجاز. ارتباطACM 13 (7) ، 422-426 (1970)

Brasser ، F. ، et al .: Dr. SGX: سخت شدن انکلاو SGX در برابر حملات حافظه پنهان با تصادفی شدن محل داده (2017). http://arxiv. org/abs/1709. 09917

Brasser, F., Müller, U., Dmitrienko, A., Kostiainen, K., Capkun, S., Sadeghi, A. R.: قرار گرفتن در معرض بزرگ نرم افزار: حملات حافظه پنهان SGX عملی هستند. در: یازدهمین کارگاه آموزشی USENIX در مورد فناوری های تهاجمی، WOOT 2017. USENIX (2017)

Cecchetti، E.، Zhang، F.، Ji، Y.، Kosba، A. E.، Juels، A.، Shi، E.: Solidus: معاملات دفتر کل توزیع شده محرمانه از طریق PVORM. در: مجموعه مقالات کنفرانس ACM SIGSAC 2017 در مورد امنیت رایانه و ارتباطات، CCS 2017، دالاس، تگزاس، ایالات متحده آمریکا، 30 اکتبر 03 نوامبر 2017، صفحات 701 717 (2017). https://doi. org/10. 1145/3133956. 3134010. http://doi. acm. org/10. 1145/3133956. 3134010

Chen, G., Chen, S., Xiao, Y., Zhang, Y., Lin, Z., Lai, T. H.: حملات Sgxpectre: افشای اسرار محصوره از طریق اعدام گمانه زنی. پیش چاپ arXiv arXiv:1802. 09085 (2018)

Chiesa, A., Green, M., Liu, J., Miao, P., Miers, I., Mishra, P.: پرداختهای خرد ناشناس غیرمتمرکز. در: Coron, J.-S., Nielsen, J. B. (eds.) EUROCRYPT 2017, Part II. LNCS، جلد. 10211، ص 609-642. اسپرینگر، چم (2017). https://doi. org/10. 1007/978-3-319-56614-6_21

Costan, V., Devadas, S.: Intel SGX توضیح داد. در: Cryptology ePrint Archive (2016)

Gervais, A., Capkun, S., Karame, G. O., Gruber, D.: در مورد مقررات حفظ حریم خصوصی فیلترهای بلوم در مشتریان سبک وزن بیت کوین. در: مجموعه مقالات سی امین کنفرانس سالیانه برنامه های کاربردی امنیت رایانه، صفحات 326-335. ACM (2014)

Goldreich, O., Ostrovsky, R.: حفاظت از نرم افزار و شبیه سازی بر روی قوچ های غافل. J. ACM (JACM) 43 (3)، 431-473 (1996)

Götzfried, J., Eckert, M., Schinzel, S., Müller, T.: حملات کش به Intel SGX. در: مجموعه مقالات دهمین کارگاه اروپایی امنیت سیستم ها، ص. 2. ACM (2017)

Green, M., Miers, I.: Bolt: کانال های پرداخت ناشناس برای ارزهای غیرمتمرکز. در: مجموعه مقالات کنفرانس ACM SIGSAC 2017 در مورد امنیت رایانه و ارتباطات، CCS 2017، دالاس، تگزاس، ایالات متحده آمریکا، 30 اکتبر 03 نوامبر 2017، صفحات 473 489 (2017). https://doi. org/10. 1145/3133956. 3134093. http://doi. acm. org/10. 1145/3133956. 3134093

Hea, M., Corallo, M.: فیلتر شکوفه اتصال. پیشنهاد بهبود بیت کوین 37 (2012). https://github. com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0037. mediawiki

Heilman, E., Kendler, A., Zohar, A., Goldberg, S.: حملات Eclipse به شبکه همتا به همتای بیت کوین. در: USENIX Security Symposium, pp. 129-144 (2015)

Kappos ، G. ، Yousaf ، H. ، Maller ، M. ، Meiklejohn ، S: یک تحلیل تجربی از ناشناس بودن در Zcash. در: بیست و هفتمین سمپوزیوم امنیتی USENIX ، USENIX Security 2018 ، بالتیمور ، MD ، ایالات متحده ، 15-17 اوت 2018 ، صص 463-477 (2018). https://www. usenix. org/conference/usenixsecurity18/presentation/kappos

Kumar ، A. ، Fischer ، C. ، Tople ، S. ، Saxena ، P: تجزیه و تحلیل قابل ردیابی از blockchain Monero. در: Foley ، S. N. ، Gollma ، D. ، Snekkenes ، E. (Eds.) Esorics 2017. LNCS ، Vol. 10493 ، صص 153-173. Springer ، Cham (2017). https://doi. org/10. 1007/978-3-319-66399-9_9

محدود ، A: MBEDTLS (که قبلاً به عنوان POLARSSL شناخته می شد) (2015). https://tls. mbed. org/

Matetic ، S. ، Schneider ، M. ، Miller ، A. ، Juels ، A. ، Capkun ، S: نماینده: نمایندگی کارگزاری با استفاده از محیط های اعدام قابل اعتماد. در: 27 سمپوزیوم امنیتی USENIX (USENIX Security 2018). انجمن Usenix (2018)

Matetic ، S. ، Wúst ، K. ، Schneider ، M. ، Kostiainen ، K. ، Karame ، G. ، Capkun ، S: Bite: Bitcoin Lightweight Client Privacy با استفاده از اجرای قابل اعتماد. IACR رمزنگاری Eprint Archive 2018 ، XXXX (2018)

Meiklejohn ، S. ، et al: مشتی از بیت کوین: توصیف پرداخت در بین مردان بدون نام. در: مجموعه مقالات کنفرانس 2013 کنفرانس اندازه گیری اینترنت ، صص 127-140. ACM (2013)

Miers ، I. ، Garman ، C. ، Green ، M. ، Rubin ، A. D: Zerocoin: E-Cash توزیع شده ناشناس از بیت کوین. در: 2013 سمپوزیوم IEEE در مورد امنیت و حریم خصوصی (SP) ، صص 397-411. IEEE (2013)

Moghimi ، A. ، Irazoqui ، G. ، Eisenbarth ، T: Cachezoom: چگونه SGX قدرت حملات حافظه پنهان را تقویت می کند. در: Fischer ، W. ، Homma ، N. (Eds.) CHES 2017. LNCS ، جلد. 10529 ، صص 69-90. Springer ، Cham (2017). https://doi. org/10. 1007/978-3-319-66787-4_4

Möser ، M. ، Soska ، K. ، Heilman ، E. ، Lee ، K. ، Heffan ، H. ، Srivastava ، S. ، Hogan ، K. ، Heessey ، J. ، Miller ، A. ، Narayanan ، A. ،کریستین ، ن: تجزیه و تحلیل تجربی از قابلیت ردیابی در blockchain Monero. Popets 2018 (3) ، 143-163 (2018)

Nakamoto ، S: Bitcoin: یک سیستم نقدی الکترونیکی همتا به همتا (2008)

Osuntokun ، O. ، Akselrod ، A. ، Posen ، J: فیلتر کردن بلوک جانبی مشتری. پیشنهاد بهبود بیت کوین 157 (2017). https://github. com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0157. mediawiki

Rane ، A. ، Lin ، C. ، Tiwari ، M: Raccoon: بسته شدن کانال های جانبی دیجیتال از طریق اعدام مبهم. در: سمپوزیوم امنیتی Usenix (2015)

Sasy ، S. ، Gorbunov ، S. ، Fletcher ، C: Zerotrace: اولیه حافظه فراموشی از Intel SGX. در: سمپوزیوم در شبکه و امنیت سیستم توزیع شده (NDSS) (2017)

Schwarz ، M. ، Weiser ، S. ، Gruss ، D. ، Maurice ، C. ، Mangard ، S: پسوند نگهبان بدافزار: استفاده از SGX برای پنهان کردن حملات حافظه پنهان (2017). http://arxiv. org/abs/1702. 08719

استفانوف ، ا. ، و همکاران: مسیر اورام: یک پروتکل RAM بسیار فراموشی بسیار ساده. در: مجموعه مقالات کنفرانس ACM SIGSAC 2013 در زمینه امنیت رایانه و ارتباطات ، صص 299-310. ACM (2013)

Van Bulck ، J. ، et al .: Foreshadow: استخراج کلیدهای پادشاهی Intel SGX با اعدام زودگذر خارج از سفارش. در: مجموعه مقالات 27 سمپوزیوم امنیتی USENIX. انجمن Usenix (2018)

Wüst ، K. ، Gervais ، A: Attels Ethereum Eclipse. گزارش فنی ، ETH Zurich (2016)

Xu ، Y. ، Cui ، W. ، Peinado ، M: حملات کنترل شده کانال: کانال های جانبی تعیین کننده برای سیستم عامل های غیرقابل اعتماد. در: سمپوزیوم IEEE 2015 در زمینه امنیت و حریم خصوصی (SP) ، صص 640-656. IEEE (2015)

Zhang ، F. ، Cecchetti ، E. ، Croman ، K. ، Juels ، A. ، Shi ، E: Town Crier: یک خوراک داده های معتبر برای قراردادهای هوشمند. در: CCS (2016)

اطلاعات نویسنده

نویسندگان و وابستگی ها

گروه علوم کامپیوتر ، Eth Zurich ، Zürich ، سوئیس

کارل وست ، سینیزا ماتیک ، موریتز اشنایدر ، کاری کوستیاین و Srdjan čapkun

کرنل تکن ، نیویورک ، ایالات متحده

1. کارل وست

همچنین می توانید این نویسنده را در PubMed Google Scholar جستجو کنید

همچنین می توانید این نویسنده را در PubMed Google Scholar جستجو کنید

همچنین می توانید این نویسنده را در PubMed Google Scholar جستجو کنید

همچنین می توانید این نویسنده را در PubMed Google Scholar جستجو کنید

همچنین می توانید این نویسنده را در PubMed Google Scholar جستجو کنید

همچنین می توانید این نویسنده را در PubMed Google Scholar جستجو کنید

نویسنده متناظر

اطلاعات ویرایشگر

ویراستاران و وابستگی ها

دانشکده علوم کامپیوتر Cheriton ، دانشگاه واترلو ، واترلو ، ON ، کانادا

پروفسور یان گلدبرگ

دانشکده علوم کامپیوتر تندی ، دانشگاه تولسا ، تولسا ، ایالات متحده

به روزرسانی درختان تعهد

به روزرسانی درختان تعهد

همانطور که در فرقه توضیح داده شده است. 4. 3 ، به روزرسانی درخت تعهد (u_ ) برای فاصله زمانی بین زمان (t_1 ) و (t_2 ) شامل فرزند مناسب مسیر از ( mathsf _i ) تا ریشه در زمان (T_2 ) ، جایی که ( mathsf _i ) مناسب ترین برگ غیر خالی در زمان است (t_1 ).

در یک زمان (T_1 ) تعهدات یادداشت درخت Merkle تا آخرین بلوک کاملاً به روز می شود. یک مشتری خاص معامله ای را با یک تعهد یادداشت C انجام می دهد و شاهد (یعنی مسیر Merkle) را برای آن (D ، N8 ، N5 و N3) می شناسد. پس از مدتی blockchain به روز شد و معاملات جدید اضافه شد ، بنابراین ، درخت Merkle بر این اساس به روز می شود ( (T_2 )). برای اینکه مشتری بتواند شاهد تعهد خود را به روز کند ، او فقط به اطلاعات به روز شده از گره ها نیاز دارد (N11 ، N5 ، N3).

در شکل 4 ، ما مثالی برای به روزرسانی درخت تعهد نشان می دهیم. در این مثال ، برگ f مناسب ترین برگ غیر خالی در (T_1 ) است ، یعنی مربوط به ( Mathsf _i ) است ، به این معنی که به روزرسانی درخت تعهد شامل مقادیر گره های N11 ، N5 است.، n3 در زمان (t_2 ). به عنوان مثال ، به روزرسانی برای شاهد برگ C (متشکل از گره های D ، N8 ، N5 و N3) اعمال می شود. در این حالت ، مقادیر برگ D و گره N8 بین زمان (T_1 ) و (T_2 ) تغییر نمی کند ، مقادیر N5 و N3 ، با این حال ، و بنابراین مقادیر موجود در درخت تعهد استاز آنجا به روز و به روز شده است.

اکنون ما نشان می دهیم که با توجه به یک شاهد در زمان (t_1 ) برای تعهد ( mathsf _j ) (که در آن (j (j)

بگذارید (a_ ) پایین ترین گره اجداد مشترک ( mathsf _j ) و ( mathsf _i ) در درخت تعهد باشد ، یعنی ( mathsf _j ) در زیرشاخه چپ (a__ (a_j ) است.) و ( mathsf _i ) در زیر درخت راست است. هر گره در زیر درخت سمت چپ (a_ ) بین (t_1 ) و (t_2 ) بدون تغییر باقی می ماند ، یعنی هر گره ای از آن زیر درخت که بخشی از شاهد برای ( mathsf _j ) است نیز بدون تغییر باقی می ماند. واداز آنجا که هیچ یک از این گره ها از طریق فرآیند به روزرسانی تغییر نمی کنند ، به روزرسانی شاهد با (u_ ) منجر به مقادیر صحیح می شود.

به همین ترتیب ، هر گره شاهد برای ( mathsf _j ) که یک فرزند چپ یک گره در مسیر از (a_ ) تا ریشه در درخت مرکل در زمان (T_2 ) بدون تغییر باقی می ماند ، زیراتمام برگهای موجود در هر قسمت سمت چپ در حال حاضر در زمان ثابت شده است (T_1 ) و بنابراین تمام مقادیر گره در حال حاضر نهایی هستند. از آنجا که فرایند به روزرسانی ما هیچ کودک چپ را در درخت تغییر نمی دهد ، این مقادیر را بدون تغییر می گذارد و بنابراین منجر به مقادیر صحیح می شود.

سرانجام ، هر گره شاهد برای ( mathsf _j ) که یک فرزند چپ یک گره در مسیر از (a_ ) به ریشه است ممکن است در درخت مرکل در زمان تغییر کند (t_2 ). از آنجا که (a_ ) اجداد ( mathsf _i ) است ، هر گره ای در (u_ ) گنجانده شده است ، یعنی این گره ها در شاهد در فرایند به روزرسانی ما به روز می شوند. بنابراین این مقادیر به مقادیر صحیح از درخت تعهد یادداشت در زمان (T_2 ) تغییر می یابد.

از این رو نتیجه می گیرد که شاهد در زمان (T_2 ) برای ( Mathsf _j ) را می توان به درستی با توجه به شاهد در زمان (T_1 ) و به روزرسانی درخت تعهد (U_ ) درست ساخت.