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2020 | OriginalPaper | Buchkapitel

Lightweight Virtual Payment Channels

verfasst von : Maxim Jourenko, Mario Larangeira, Keisuke Tanaka

Erschienen in: Cryptology and Network Security

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

Blockchain systems have severe scalability limitations e.g., long confirmation delays. Layer-2 protocols are designed to address such limitations. The most prominent class of such protocols are payment channel networks e.g., the Lightning Network for Bitcoin where pairs of participants create channels that can be concatenated into networks. These allow payments across the network without interaction with the blockchain. A drawback is that all intermediary nodes within a payment path must be online. Virtual Channels, as recently proposed by Dziembowski et al. (CCS’18), allow payments without this limitation. However, these can only be implemented on blockchains with smart contract capability therefore limiting its applicability. Our work proposes the notion of –Lightweight– Virtual Payment Channels, i.e. only requiring timelocks and multisignatures, enabling Virtual Channels on a larger range of blockchain systems of which a prime example is Bitcoin. More concretely, other contributions of this work are (1) to introduce a fully-fledged formalization of our construction, and (2) to present a simulation based proof of security in Canetti’s UC Framework.

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Literatur
2.
Zurück zum Zitat Canetti, R.: Universally composable signature, certification, and authentication. In: Proceedings. 17th IEEE Computer Security Foundations Workshop, 2004, pp. 219–233. IEEE (2004) Canetti, R.: Universally composable signature, certification, and authentication. In: Proceedings. 17th IEEE Computer Security Foundations Workshop, 2004, pp. 219–233. IEEE (2004)
4.
Zurück zum Zitat Chakravarty, M.M., Chapman, J., MacKenzie, K., Melkonian, O., Jones, M.P., Wadler, P.: The extended UTXO model. In: 4th Workshop on Trusted Smart Contracts (2020) Chakravarty, M.M., Chapman, J., MacKenzie, K., Melkonian, O., Jones, M.P., Wadler, P.: The extended UTXO model. In: 4th Workshop on Trusted Smart Contracts (2020)
11.
Zurück zum Zitat Kiayias, A., Litos, O.S.T.: A composable security treatment of the lightning network. IACR Cryptol. ePrint Archive 2019, 778 (2019) Kiayias, A., Litos, O.S.T.: A composable security treatment of the lightning network. IACR Cryptol. ePrint Archive 2019, 778 (2019)
13.
Zurück zum Zitat Malavolta, G., Moreno-Sanchez, P., Schneidewind, C., Kate, A., Maffei, M.: Anonymous multi-hop locks for blockchain scalability and interoperability. In: NDSS (2019) Malavolta, G., Moreno-Sanchez, P., Schneidewind, C., Kate, A., Maffei, M.: Anonymous multi-hop locks for blockchain scalability and interoperability. In: NDSS (2019)
Metadaten
Titel
Lightweight Virtual Payment Channels
verfasst von
Maxim Jourenko
Mario Larangeira
Keisuke Tanaka
Copyright-Jahr
2020
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-030-65411-5_18