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👥 作者: Roi Bar Zur, Ittay Eyal, Aviv Tamar

本文提出并分析了一种名为 MAD-DAG(Mutually-Assured-Destruction Directed-Acyclic-Graph)的新型区块链共识协议,旨在抵御在不利条件下(如网络传播优势、矿工可提取价值 MEV、以及接受贿赂的 petty-compliant 矿工)的自私挖矿攻击。背景上,现有研究已表明自私挖矿会威胁区块链安全,而状态最优的 Colordag 协议虽然在理论上抗自私挖矿,但仅在延迟高到不切实际时才被证明安全,且未考虑上述不利条件。作者首先将自私挖矿行为建模为理性矿工的马尔可夫决策过程(MDP),并提出保守的奖励规则以偏向自私矿工,从而获得其收益的上界。基于该模型,他们推导出安全阈值(矿工为从自私挖矿中获利所需的最低计算力占比)的下界。MAD-DAG 的核心创新在于一种新的账本函数:当存在等长且竞争最长的链时,直接丢弃这些链上的区块内容。这种“相互保证毁灭”的设计使得攻击者即使拥有网络优势或区块奖励波动,也难以从自私挖矿中获利。实验结果表明,在存在 petty-compliant 矿工和高区块奖励波动的条件下,MAD-DAG 的安全阈值在 11% 到 31% 之间,而 Colordag 和比特币的安全阈值均为 0%,意味着它们在这些条件下完全无法抵抗自私挖矿。此外,在正常条件下 MAD-DAG 的安全性与现有协议相当。作者声称这是首个针对基于 DAG 的实用区块链的自私挖矿可处理(tractable)模型,为后续研究提供了分析框架。本文适合区块链协议设计者、共识算法研究者以及关注 MEV 与矿工行为的网络安全学者阅读。

💡 推荐理由: 区块链共识安全是 Web3 基础设施的基石,MEV 与自私挖矿的威胁日益现实,MAD-DAG 首次在实用延迟下给出可证明的安全阈值,为防御者设计抗 MEV 的共识机制提供了新思路。

🎯 建议动作: 研究跟进

排序因子: 影响边界/网络设备 (+5) | 来自网络安全顶级会议 (+8) | Community 数据源 (+1) | LLM 评分加成 (+0.6)