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2022 | OriginalPaper | Buchkapitel

Sending Spies as Insurance Against Bitcoin Pool Mining Block Withholding Attacks

verfasst von : Isamu Okada, Hannelore De Silva, Krzysztof Paruch

Erschienen in: Database and Expert Systems Applications - DEXA 2022 Workshops

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

Theoretical studies show that a block withholding attack is a considerable weakness of pool mining in Proof-of-Work consensus networks. Several defense mechanisms against the attack have been proposed in the past with a novel approach of sending sensors suggested by Lee and Kim in 2019. In this work we extend their approach by including mutual attacks of multiple pools as well as a deposit system for miners forming a pool. In our analysis we show that block withholding attacks can be made economically irrational when miners joining a pool are required to provide deposits to participate which can be confiscated in case of malicious behavior. We investigate minimal thresholds and optimal deposit requirements for various scenarios and conclude that this defense mechanism is only successful, when collected deposits are not redistributed to the miners.

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Literatur
Zurück zum Zitat Eyal, I., Sirer, E.G.: Majority is not enough: bitcoin mining is vulnerable. In: Conference Paper (2013) Eyal, I., Sirer, E.G.: Majority is not enough: bitcoin mining is vulnerable. In: Conference Paper (2013)
Zurück zum Zitat Eyal, I.: The Miner’s dilemma. In: IEEE Symposium, Security and Privacy, pp. 89–103 (2015) Eyal, I.: The Miner’s dilemma. In: IEEE Symposium, Security and Privacy, pp. 89–103 (2015)
Zurück zum Zitat Eyal, I., Sirer, E.G.: Majority is not enough: bitcoin mining is vulnerable. Commun. ACM 61, 95–102 (2018)CrossRef Eyal, I., Sirer, E.G.: Majority is not enough: bitcoin mining is vulnerable. Commun. ACM 61, 95–102 (2018)CrossRef
Zurück zum Zitat Lee, S., Kim, S. Countering block withholding attack efficiently. In: IEEE INFOCOM (2019) Lee, S., Kim, S. Countering block withholding attack efficiently. In: IEEE INFOCOM (2019)
Zurück zum Zitat Luu, L., Saha, R., Parameshwaran I., Saxena P., Hobor A.: On power splitting games in distributed computation: the case of bitcoin pooled mining. In: 2015 IEEE 28th Computer Security Foundations Symposium (2015) Luu, L., Saha, R., Parameshwaran I., Saxena P., Hobor A.: On power splitting games in distributed computation: the case of bitcoin pooled mining. In: 2015 IEEE 28th Computer Security Foundations Symposium (2015)
Zurück zum Zitat Rosenfeld, M.: Analysis of bitcoin pooled mining reward systems. arXiv, 1112.4980 (2011) Rosenfeld, M.: Analysis of bitcoin pooled mining reward systems. arXiv, 1112.4980 (2011)
Zurück zum Zitat Zhu, S., Li, W., Li, H., Hu, C., Cai, Z.: A survey: reward distribution mechanisms and withholding attacks in Bitcoin pool mining. Math. Found. Comput. 1(4), 393–414 (2018) Zhu, S., Li, W., Li, H., Hu, C., Cai, Z.: A survey: reward distribution mechanisms and withholding attacks in Bitcoin pool mining. Math. Found. Comput. 1(4), 393–414 (2018)
Metadaten
Titel
Sending Spies as Insurance Against Bitcoin Pool Mining Block Withholding Attacks
verfasst von
Isamu Okada
Hannelore De Silva
Krzysztof Paruch
Copyright-Jahr
2022
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-031-14343-4_23

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