[논문 리뷰] On The Longest Chain Rule and Programmed Self-Destruction of Crypto Currencies

Nicolas T. Courtois|arXiv (Cornell University)|2014. 05. 02.

Blockchain Technology Applications and Security참고 문헌 5인용 수 44

한 줄 요약

이 논문은 장기 체인 규칙과 통화 정책 설계의 심각한 결함을 폭 드러내며 비트코인과 앨코인의 보안성과 지속 가능성에 도전한다. 현재 시스템은 타임스탬프 부족과 열악한 탐지 메커니즘으로 인해 이중 지출 공격에 취약하며, 거래 시점과 피어 확인 수를 활용해 보안성과 네트워크 중립성을 향상시켜 막대한 해싱 파워에 의존하는 것을 줄이자고 제안한다.

ABSTRACT

In this paper we revisit some major orthodoxies which lie at the heart of the bitcoin crypto currency and its numerous clones. In particular we look at The Longest Chain Rule, the monetary supply policies and the exact mechanisms which implement them. We claim that these built-in properties are not as brilliant as they are sometimes claimed. A closer examination reveals that they are closer to being... engineering mistakes which other crypto currencies have copied rather blindly. More precisely we show that the capacity of current crypto currencies to resist double spending attacks is poor and most current crypto currencies are highly vulnerable. Satoshi did not implement a timestamp for bitcoin transactions and the bitcoin software does not attempt to monitor double spending events. As a result major attacks involving hundreds of millions of dollars can occur and would not even be recorded. Hundreds of millions have been invested to pay for ASIC hashing infrastructure yet insufficient attention was paid to network neutrality and to insure that the protection layer it promises is effective and cannot be abused. In this paper we develop a theory of Programmed Self-Destruction of crypto currencies. We observe that most crypto currencies have mandated abrupt and sudden transitions. These affect their hash rate and therefore their protection against double spending attacks which we do not limit the to the notion of 51% attacks which is highly misleading. In addition we show that smaller bitcoin competitors are substantially more vulnerable. In addition to small hash rate, many bitcoin competitors mandate incredibly important adjustments in miner reward. We exhibit examples of 'alt-coins' which validate our theory and for which the process of programmed decline and rapid self-destruction has clearly already started.

연구 동기 및 목표

• 비트코인의 장기 체인 규칙에 내재된 보안 결함과 이중 지출 저항력에 미치는 영향을 분석하는 것.
• 현재 암호화폐 설계, 특히 앨코인들이 갑작스러운 통화 정책 전환으로 인해 프로그래밍된 자멸을 겪는 이유를 폭 드러내는 것.
• 높은 해싱 파워가 보안을 위해 필수적이지도 않고 충분하지도 않으며, 현재 시스템이 이중 지출 공격을 효과적으로 탐지하거나 방지하지 못한다는 점을 주장하는 것.
• 시간과 피어 확인을 통합한 새로운 거래 검증 프레임워크를 제안하여 네트워크 중립성과 보안성을 향상시키는 것.

제안 방법

• 논문은 비트코인과 앨코인 프로토콜을 분석하며, 소프트웨어 스택 내에서 거래 타임스탬프 부재와 활성 이중 지출 모니터링 부족에 초점을 맞춘다.
• 채굴자 보상과 네트워크 보안에 미치는 빠른 프로그래밍된 통화 전환의 영향을 모델링하여, 이러한 메커니즘이 자멸적 역학을 유발할 수 있음을 보여준다.
• 논문은 공인 결정에 거래 시점을 통합할 것을 제안하며, 이는 시간이 지남에 따라 이중 지출 공격을 더 어렵게 만들 것이라고 주장한다.
• 채굴자 중심화와 비판적 권한을 줄이기 위해 더 많은 피어가 네트워크에 참여하도록 유도하는 새로운 인cent라이브를 주장한다.
• 논문은 비트코인의 1000배 해싱 파워 증가와 앨코인 사례(예: 도지코인, 라이트코인)의 실증 데이터를 사용해 체계적 위험을 설명한다.
• 암호화폐의 '프로그래밍된 자멸' 이론적 프레임워크를 도입하며, 구조적 설계 결함이 예측 가능한 쇠퇴로 이어진다고 설명한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 다수의 해싱 파워 투자가 이루어졌음에도 불구하고 현재 암호화폐, 특히 앨코인이 왜 이중 지출 공격에 매우 취약한가?
• RQ2 비트코인 소프트웨어에서 거래 타임스탬프 부재와 활성 이중 지출 탐지 부족이 네트워크 보안을 어떻게 약화시키는가?
• RQ3 앨코인에서 갑작스러운 통화 정책 전환이 얼마나 빠르게 그들의 쇠퇴를 가속화하고 공격에 취약하게 만들 수 있는가?
• RQ4 거래 시점과 피어 확인을 통해 보안성을 향상시키고 과도한 해싱 파워 의존도를 줄일 수 있는가?
• RQ5 비트코인이 체계적 결함이 있는 바에 아랑곳없이 우월한 지위를 유지하는 이유는 무엇인가?

주요 결과

• 비트코인 소프트웨어는 이중 지출 사건을 모니터링하거나 기록하지 않으며, 이로 인해 수억 달러에 이르는 공격이 감지되지 않을 수 있다.
• 비트코인의 채굴 해싱 레이트가 12개월 만에 1000배 증가했음에도 불구하고, 결함이 있는 공인 메커니즘으로 인해 이중 지출 저항력은 향상되지 않았다.
• 도지코인과 같은 작은 앨코인들은 빠르고 프로그래밍된 통화 전환으로 인해 단일 채굴자가 이중 지출 공격을 당할 수 있을 정도로 취약해졌다.
• 많은 앨코인들이 전이 일정을 가속화하여 '펌프 앤 데믹' 스킴과 프로그래밍된 자멸의 주요 표적이 되었다.
• 현재 설계는 비트코인에게 사실상 독점적 우위를 제공하며, 이는 뛰어난 보안 때문이 아니라 경쟁자가 그 결함이 있는 메커니즘을 이해하지 못한 채 그대로 복제하기 때문이다.
• 논문은 막대한 해싱 인프라는 안정적인 디지털 통화 운영을 위해 필수적이지도 않고 충분하지도 않으며, 보다 나은 시간 기반 검증이 필수적이라고 결론 내린다.