Role of Blockchain in Revolutionizing Online Transactional Security
本文强调了在传统银行业中使用现代区块链技术的必要性，以减少欺诈行为，并在永久区块链分类账上实现高安全性交易。回顾传统银行服务器可以整合区块链使用的不同渠道，这意味着如何对允许每天进行欺诈交易的银行服务器采取巨大的反欺诈立场。基于区块链的分类账的使用对银行组织的安全性具有很大的影响。基于区块链的货币代币，也称为加密货币，不受政府监管，高度不稳定，使用匿名。此外，投资于加密货币市场的任何资金都没有安全性。然而，在传统银行组织中集成区块链分类账将加强安全性，为其客户提供更多的稳定性和信心，同时，由于受到大型金融组织的信任，使区块链成为一种更可靠的方法。
2022-06-08 cs.CR
An Intelligent Transaction Migration Scheme for RAFT-based Private Blockchain in Internet of Things Applications
多访问边缘计算（MEC）和RAFT共识的集成使得在可信的基站和网关上部署区块链成为可能，为物联网（IoT）应用提供高效和防篡改的边缘数据服务。然而，减少在区块链上存储数据的延迟仍然是一个挑战，特别是当某个区域的异常触发的数据流超过块生成速度时。这封信提出了一种物联网应用中基于RAFT的私有区块链智能交易迁移方案，将繁忙区域的交易智能迁移到空闲区域。仿真结果表明，该方案在高数据流情况下能明显降低延迟。
2021-05-21 cs.CR
Application Level Authentication for Ethereum Private Blockchain Atomic Crosschain Transactions
Atomic Crosschain Transaction技术允许在私有以太坊区块链上进行可组合编程。它允许合约间和区块链间的函数调用既同步又原子：如果一部分失败，则整个函数调用的调用图将回滚。传统的以太坊合约函数可以通过专门的应用程序逻辑来限制哪些账户可以调用它们。这很重要，因为它允许应用程序开发人员指定哪些调用方可以执行更新合约状态的函数。在本文中，我们介绍了限制一个区块链上的哪些合约可以调用部署在另一个区块链上的合约中的函数所需的策略。我们证明，验证原始区块链ID（crosschain函数调用启动的区块链），From Blockchain ID和From Account提供了确定性的合约，即函数调用来自特定区块链上的特定合约。
2019-11-19 cs.CR
Enabling Cost-Effective Blockchain Applications via Workload-Adaptive Transaction Execution
随着今天交易费用的飙升，区块链变得越来越昂贵，损害了它们在更广泛应用中的采用。这项工作解决了经济区块链应用程序的交易费用节省问题。关键的见解是，除了现有的“默认”模式完全在链上执行应用程序逻辑，即，在智能合约中，以及在细粒度中，即，用户请求每笔交易，有替代的执行模式，具有成本效益的优势。在以太坊上，我们提出了一个整体的中间件平台，支持灵活和安全的交易执行，包括链下状态和用户请求的恢复。此外，我们提出了控制平面计划，以适应执行模式，以最佳的运行时成本的当前工作量。我们提出了一个关于机构账户的案例研究（例如，coinbase.com）在以太坊区块链上密集发送以太币。通过收集真实的事务，我们构建了工作负载基准，并表明我们的工作比默认基线节省了18% ~ 47%，同时引入了1.81 ~ 16.59块延迟。
2022-10-07 cs.CR
Revisiting Transactional Statistics of High-scalability Blockchains
可扩展性一直是比特币和以太坊等主要区块链的瓶颈。尽管几个备受瞩目的区块链项目声称其可扩展性得到了显着提高，但人们几乎没有努力了解它们的事务吞吐量是如何使用的。在本文中，我们研究了三个主要的高可扩展性区块链-EOSIO，Tezos和XRP Ledger（XRPL）-在七个月内的最新网络流量。我们的分析显示，只有一小部分交易用于价值转移目的。特别是，EOSIO上96%的交易是由空投目前没有价值的代币触发的;在Tezos上，76%的吞吐量用于维持共识; XRPL上超过94%的交易没有经济价值。我们还将EOSIO上的持续空投识别为DoS攻击，并检测到XRPL上长达两个月的垃圾邮件攻击。本文探讨了三种区块链的不同设计，并揭示了它们如何塑造用户行为。
2020-10-03 cs.CR
Selfish & Opaque Transaction Ordering in the Bitcoin Blockchain: The Case for Chain Neutrality
大多数公共区块链协议，包括流行的比特币和以太坊区块链，都没有正式规定矿工从待处理（或未提交）交易池中选择交易的顺序。然而，多年来，通过矿工使用共享软件，出现了交易排序的非正式约定或“规范”，例如，Bitcoin Core中的GetBlockTemplate（GBT）挖矿协议。今天，一个广泛持有的观点是，比特币矿工根据他们提供的“每字节交易费”来优先处理交易。“因此，鼓励比特币用户增加费用，以加速他们的交易承诺，特别是在拥堵期间。在本文中，我们对比特币区块链进行了审计，并提出了统计学上显著的证据，证明矿池偏离了规范，以加速交易的承诺，这些交易具有（i）自私或既得利益，或（ii）通过不透明（非公开）的侧渠道收到暗费支付。随着区块链越来越多地被用作各种去中心化（金融技术）系统的记录保存基底，我们的研究结果呼吁立即讨论如何定义矿工在链中订购交易时必须遵守的中立性规范。最后，我们公开我们的数据集和脚本。
2021-10-22 cs.CR
The Evolution of Embedding Metadata in Blockchain Transactions
区块链的使用每天都在增长，其效用已经从发送和接收加密货币扩展到智能合约和分散的自治组织。现代区块链支持各种应用：从设计全球身份到改善卫星连接。在我们的研究中，我们研究了区块链在越来越多的交易中存储元数据的能力，以及利用率的不断变化。我们进一步表明，改善区块链隐私的基本方法也依赖于嵌入元数据。本文识别并分类了现实生活中的区块链交易，这些交易嵌入了基本上在比特币区块链上运行的许多主要协议的元数据。这里的实证分析介绍了近年来元数据利用的演变，讨论提出了防止犯罪使用的步骤。元数据与任何区块链都相关，我们的分析主要将比特币作为案例研究。本文的结论是，在扩大嵌入式元数据的合法使用和扩展区块链功能的同时，提高匿名性和安全性的应用研究也必须尝试防止区块链滥用。
2018-06-18 cs.CR
The Telehealth Chain: a protocol for secure and transparent telemedicine transactions on the blockchain
本文提出基于 Hyperledger Fabric 的远程医疗链框架，利用区块链实现安全透明的远程医疗交易、患者数据保护与支付。
2023-10-28 cs.CR
Blockclique: scaling blockchains through transaction sharding in a multithreaded block graph
基于区块链架构的去中心化加密货币未充分利用可用的网络带宽，使其无法扩展到每秒数千笔交易。我们定义了Blockclique架构，它通过在具有固定数量线程的块图中分片事务来解决这一限制。该架构允许并行创建本质兼容的块，其中每个块引用每个线程的一个先前块。在存在攻击者的情况下，正式建立了Blockclique协议的一致性。在大型现实网络中的架构的性能的实验评估表明，有效地利用可用带宽和每秒数千个事务的吞吐量。
2020-02-08 cs.CR
Efficient Cross-Shard Transaction Execution in Sharded Blockchains
分片是一种很有前途的区块链扩展解决方案。但它目前在跨分片事务方面存在高延迟和低吞吐量，即，需要多个分片协调的事务。这些限制的根本原因是使用了经典的两阶段提交协议，这涉及到长时间锁定资产。本文介绍了Rivet，这是一种新的区块链分片范例，可以为跨分片事务实现更低的延迟和更高的吞吐量。Rivet有一个运行共识的引用分片，以及多个维护不相交状态并处理系统中事务子集的工作分片。铆钉消除了每个工作分片内的共识需求，因此，可以容忍分片内的更多故障并降低通信开销。我们证明了铆钉的正确性和安全性。我们还提出了一个更现实的框架，通过创建基于真实以太坊交易的基准来评估分片区块链。使用我们的评估框架，在50多个AWS EC2实例上对我们的Rivet原型实现和基线两阶段提交进行了评估，展示了跨分片事务的延迟和吞吐量改进。
2021-01-29 cs.CR
Dissecting Bitcoin and Ethereum Transactions: On the Lack of Transaction Contention and Prioritization Transparency in Blockchains
本文剖析了比特币和以太坊中交易竞争与优先级透明度的缺失，揭示了私有中继网络等私下交易方式的普遍性及其对矿工串谋和超额收费的助长作用，强调了该问题对交易发起者和区块链稳定性的重大影响。
2023-05-24 cs.CR
Teechain: A Secure Payment Network with Asynchronous Blockchain Access
比特币和以太坊等区块链可以安全地执行支付交易，但其性能受到全球共识需求的限制。支付网络通过链下交易克服了这一限制。他们只与底层区块链结算最终的支付余额，而不是为每笔交易写入区块链。在当前支付网络中执行链下交易时，各方必须在有限的时间内访问区块链，以检测偏离协议的行为不端方。这为恶意方通过故意延迟其他方的区块链访问来窃取资金打开了一个窗口，并阻止各方在与区块链断开连接时使用支付网络。我们介绍了Teechain，这是第一个第二层支付网络，它相对于底层区块链异步执行链下交易。为了防止各方行为不端，Teechain使用受硬件可信执行环境（TEE）保护的金库来建立各方之间的链下支付渠道。美国国债保持抵押资金，可以高效安全地交换交易，而无需与底层区块链进行交互。为了减轻财政部的失败，并避免必须信任所有TEE，Teechain使用委员会链复制财政部的状态，这是一种具有阈值秘密共享的链复制的新变体。Teechain的交易吞吐量至少比最先进的Lightning支付网络高出33倍。30台机器的Teechain部署每秒可以处理超过100万笔比特币交易。
2019-10-26 cs.CR
MTTBA- A Key Contributor for Sustainable Energy Consumption Time and Space Utility for Highly Secured Crypto Transactions in Blockchain Technology
Merkle树是一种信息结构，用于区块链中，以安全的方式验证大型内容池中的数据或交易。Merkle树的作用在比特币和区块链网络中的其他加密货币中至关重要。在本文中，我们提出了一种明亮和增强的验证方法，基于Merkle Trim Tree-based Blockchain Authentication（MTTBA），用于在最短时间内遍历哈希节点到达Merkle Root。MTTBA是一种独特的机制，用于验证Merkle树的累积事务，特别是奇数个事务。加密货币的未来影响将是巨大的，MTTBA证明了其在交易速度和消除节点重复方面的有效性。我们的方法使任何区块都能够验证交易的完全可用性，而无需复制哈希节点。在不同的参数下进行了性能评估，结果显示吞吐量（1680 ms），处理时间（29700 kbps），内存使用（140 MB）和安全性（99.30%）有显着的改善。能耗因素在该场景中至关重要，MTTBA达到了最低的240焦耳。
2022-09-27 cs.CR
Verifiable Anonymous Identities and Access Control in Permissioned Blockchains
在本文中，我们解决了共享许可区块链中的身份和访问控制问题。我们提出了ChainAchor系统，为区块链上的实体提供匿名但可验证的身份。ChainAchor还为寻求向区块链提交交易的实体提供访问控制，以读取/验证许可区块链上的交易。共识节点通过简单查找匿名成员公钥的（只读）列表来对共享许可区块链实施访问控制。ChainAnchor还提供了属于区块链上实体的交易的不可链接性。这允许实体在交易受到质疑（例如监管或合规要求）时可选地披露其身份，但不会影响其剩余交易的匿名性和不可链接性。
2019-03-11 cs.CR
Atomic Crosschain Transactions for Ethereum Private Sidechains
以太坊和比特币等公共区块链并没有为企业提供许多业务流程所需的隐私。因此，财团正在探索私有区块链，以保持其成员资格和交易的私密性。以太坊私有侧链是一种私有区块链技术，允许多个区块链并行运行。以太坊私有侧链之间需要通信，以允许一个侧链上合约中的函数执行函数调用，这些函数调用从另一侧链返回值或更新另一侧链的状态。我们提出了一种交叉链技术，它允许事务在侧链上原子地执行，引入了一种新的机制来证明侧链上的值，描述了一种在区块链上下文中工作的事务锁定机制，以实现原子事务，以及一种在侧链上提供全局超时的方法。我们概述了与此技术一起使用的编程模型，并提供了一个示例，用于在侧链之间交换价值的可变金额原子交换合同。虽然本文在以太坊私有侧链的背景下介绍了原子交叉交易技术，但我们讨论了如何将该技术应用于许多区块链系统以提供跨区块链交易。
2019-05-03 cs.CR
Transaction Propagation on Permissionless Blockchains: Incentive and Routing Mechanisms
现有的无权限区块链解决方案依赖于点对点传播机制，其中网络中的节点将它们收到的交易传输给它们的邻居。不幸的是，这种交易传播没有明确的激励。因此，现有的传播机制在具有理性节点的完全去中心化的区块链中是不可持续的。在这项工作中，我们正式定义了交易传播的激励节点的问题。我们提出了一个激励机制，每个节点参与传播的交易收到的交易费的份额。我们还表明，我们的建议是西比尔证明。此外，我们结合智能路由的激励机制，以减少通信和存储成本在同一时间。所提出的路由机制减少了冗余的事务传播的网络的大小的平均最短路径长度的一个因素。路由机制建立在特定类型的共识协议之上，其中创建交易块的回合领导者是预先知道的。请注意，我们的路由机制是一个通用的，可以独立于激励机制。
2018-06-14 cs.CR
One Bad Apple Spoils the Bunch: Transaction DoS in MimbleWimble Blockchains
随着基于区块链的系统的采用越来越多，人们越来越关注这些系统的隐私。像比特币这样的早期系统几乎没有提供隐私功能。因此，开发了具有强大隐私保障的系统，包括Monero，Zcash和MimbleWimble。与比特币相比，这些加密货币的理解要少得多。在本文中，我们专注于MimbleWimble，它使用Danish ++协议进行私有交易中继和交易聚合，以提供交易内容隐私。我们发现，结合这两个功能，使MimbleWimble容易受到一种新型的拒绝服务攻击。我们使用私有测试网络和网络模拟器对Beam网络进行设计、原型设计和评估。我们发现，只要控制10%的网络节点，攻击者就可以阻止超过45%的交易进入区块链。我们还讨论了几种可能的方法来减轻这种攻击。
2021-12-24 cs.CR
A Survey of Transaction Tracing Techniques for Blockchain Systems
本文系统综述了区块链交易追踪技术，按追踪方法和目标对象等标准对现有方法进行分类与比较，指出了现有方法的局限性，并提出了未来研究方向。
2025-09-23 cs.CR
General Purpose Atomic Crosschain Transactions
通用原子交叉交易协议允许跨多个以太坊区块链进行组合编程。它允许合约间和区块链间的函数调用同时是同步和原子的：如果一部分失败，则函数调用的整个调用执行树将回滚。该协议在现有的以太坊区块链上运行，无需修改。它适用于公共许可和联盟区块链。此外，该协议预计将在以太坊以外的异构区块链上工作。本文描述了该协议，根据Gas使用和最终区块周期分析了三种情况：从一个区块链读取值到另一个区块链，从一个区块链写入值到另一个区块链，以及涉及五个区块链上的五个合同的贸易融资系统，具有复杂的调用执行树，并提供了初始安全分析，表明该协议具有安全性和活跃性属性。
2021-07-04 cs.CR
Tomen: Application of Bitcoin Transaction Based on Tor
比特币出现于2008年，经过几十年的发展，它已经成为迄今为止最大的交易货币。区块链的核心是确保用户交易的匿名性。随着越来越多的区块链交易分析算法的出现，区块链的匿名性受到越来越大的威胁。我们结合Tor的加密原理方法，提出了一种针对比特币交易过程中通信过程的加密应用Tomen。目标是实现比特币交易通信匿名化的应用。
2021-05-12 cs.CR
Light Clients for Lazy Blockchains
本文针对惰性区块链中轻客户端难以确认交易的问题，提出一种基于Merkle树二分博弈的协议，使交互轮数和通信复杂度与执行时间成对数关系，并证明其简洁性、完备性和可靠性。
2024-05-04 cs.CR
Atomic Crosschain Transactions White Paper
Atomic Crosschain Transaction技术允许在私有以太坊区块链上进行可组合编程。它允许合约间和区块链间的函数调用既同步又原子：如果一部分失败，则整个函数调用的调用图将回滚。它不基于现有的技术，如哈希时间锁定合同，中继链，区块头传输或可信中介。BLS阈值签名用于向一个区块链上的验证者证明信息来自另一个区块链，并且该区块链的大多数验证者同意该信息。协调合约用于管理Crosschain交易的状态，并作为区块链公钥的存储库。动态代码分析和签名嵌套事务与实时参数检查一起使用，以确保仅当执行导致有效状态更改时才执行。合约锁定和可锁定性启用原子更新。
2020-04-02 cs.CR
Vision-Based Learning for Cyberattack Detection in Blockchain Smart Contracts and Transactions
本文提出了一种基于视觉学习的区块链网络攻击检测框架，利用NLP和ViT技术提升智能合约和交易的安全性。
2025-12-12 cs.CR
Topological Properties of Multi-Party Blockchain Transactions
跨区块链交易仍然是区块链中最具挑战性的问题之一。挑战的根本原因在于区块链的不确定性：由于任何参与区块链的潜在分叉，跨多个区块链的$n$方交易可能会部分回滚-最终，只有一个分叉将在矿工之间的竞争中生存下来。虽然最近已经做出了一些努力来开发分层分布式提交协议，使多方事务的进展，有没有系统的方法来推理的事务结果。本文从点集拓扑的角度来解决这个问题。我们为交易和区块链分叉构建了多个拓扑空间，并通过同胚或连续函数证明了这些空间的内在联系。结合在一起，这些工具使我们能够通过增长分叉拓扑（区块链的直观表示）来推理跨区块链交易。
2020-04-16 cs.CR cs.DC
Masquerade: Simple and Lightweight Transaction Reordering Mitigation in Blockchains
针对区块链中矿工等参与者通过交易重排序获取最大可提取价值（MEV）的问题，提出名为Masquerade的轻量MEV感知协议，引入用户可自愿购买的令牌实现严格按令牌编号排序，经仿真验证可降低攻击者MEV获利概率。
2023-08-29 cs.CR
Blockchain Technology: Methodology, Application and Security Issues
区块链技术是一种相互关联的系统链，包含交易历史和其他用户数据。它在分散的分布式数字分类账的原则下工作。该技术能够在网络的用户节点之间进行加密安全和匿名的金融交易，使交易能够在透明的环境中由所有用户验证和批准。这是一项革命性的技术，通过使用数字加密货币而获得了新兴的普及。尽管区块链在在线交易系统中有着广阔的发展前景，但它容易出现一些安全和脆弱性问题。本文讨论了区块链方法论、应用和安全问题，可能会对区块链爱好者和研究人员有所启发。
2020-12-24 cs.CR
Redacting Transactions from Execute-Order-Validate Blockchains
随着用户隐私越来越受欢迎和关注，并开始塑造用户和服务提供商之间的关系，基于区块链的解决方案在不牺牲一致性的情况下放松不变性的方法蓬勃发展。这项工作满足了这一需求，并提出了第一个可编辑的可执行订单验证区块链的设计，该区块链授予用户\emph{right to be forgotten}。该设计易于采用，因为我们通过在Hyperledger Fabric上实现它来验证。它修改块结构，并从哈希链中提取用户数据，而不放松任何正确性或活性标准。我们评估了我们的设计，并表明它只提供了最小的性能开销，使其成为任何执行订单验证区块链系统的可行附加组件。
2021-06-09 cs.CR
Time Tells All: Deanonymization of Blockchain RPC Users with Zero Transaction Fee (Extended Version)
针对区块链 RPC 用户隐私问题，论文利用交易确认与 TCP 查询数据包之间的时间相关性，提出由被动网络观察者实施、零交易费用且成功率超 95% 的 IP 与链上假名关联攻击。
2025-08-29 cs.CR
Performance Overhead of Atomic Crosschain Transactions
Atomic Crosschain Transaction技术允许跨许可的以太坊区块链进行可组合编程。它允许合约间和区块链间的函数调用既同步又原子：如果一部分失败，则整个函数调用的调用图将回滚。本文分析了使用这种技术与使用多个标准非原子单区块链交易相比的处理开销。针对涉及多个区块链的三个场景分析了额外的处理：酒店-训练问题，供应链与来源，以及Oracle。该技术被证明可以将Hyperledger Besu的性能从375 tps降低到39.5 tps，如果所有交易都在一个节点上发起，或者如果交易在各种节点上发起，则接近65.2 tps。
2020-06-06 cs.CR
CompactChain:An Efficient Stateless Chain for UTXO-model Blockchain
在这项工作中，我们提出了一个名为CompactChain的无状态区块链，它将基于UTXO（未使用的交易输出）的区块链系统的整个状态压缩到两个RSA中。第一个累加器称为事务输出（Transaction Output，TXO）提交，它表示TXO集。第二个被称为已用事务输出（STXO）承诺，它表示STXO集。在这项工作中，我们讨论了三个算法-（i）更新矿工的TXO和STXO承诺。矿工还提供更新的承诺的正确性的证明;（ii）通过为用户正在花费的硬币提供TXO承诺中的成员见证和针对STXO承诺的非成员见证来证明交易的有效性;（iii）为尚未花费的硬币更新见证;实验结果评估了CompactChain的性能，包括矿工更新承诺所花费的时间和验证者验证承诺和验证交易所花费的时间。我们将CompactChain的性能与无状态区块链上现有的最先进的作品进行了比较。CompactChain降低了承诺更新复杂性和事务见证大小，从而降低了内存池大小和传播延迟，而不会影响系统吞吐量（每秒事务数（TPS））。
2023-02-03 cs.CR
Generative Blockchain: Transforming Blockchain from Transaction Recording to Transaction Generation through Proof-of-Merit
本文提出生成式区块链新范式及 Proof-of-Merit (PoM) 共识机制，将交易生成与记录整合，并引入 DCP 平衡效率与公平，通过拼车场景仿真验证了其有效性。
2024-08-23 cs.CR cs.ET
An Adaptive Neuro-Fuzzy Blockchain-AI Framework for Secure and Intelligent FinTech Transactions
Capital One（第一资本）；JK Lakshmipat University（JK拉克希米帕特大学）
本文提出ANFB-AI框架，结合区块链与自适应神经模糊模型，通过智能算法提升金融科技交易的安全性和实时性，实验表明其在准确性和效率上优于现有算法。
2026-03-25 cs.CR
F3B: A Low-Overhead Blockchain Architecture with Per-Transaction Front-Running Protection
F3B通过阈值密码学实现逐交易加密，在执行层抵御前置运行攻击，兼容现有智能合约，在以太坊上仅增加0.026%延迟。
2023-09-05 cs.CR
Quantum-Resilient Blockchain for Secure Transactions in UAV-Assisted Smart Agriculture Networks
本文提出量子弹性区块链框架，结合后量子密码与轻量共识，提升无人机辅助智能农业交易的安全性、吞吐量和抗量子能力。
2025-05-21 cs.CR
BONIK: A Blockchain Empowered Chatbot for Financial Transactions
聊天机器人是一个流行的平台，使用户能够与软件或网站进行交互，以自动化的方式收集信息或执行操作。近年来，聊天机器人被用于执行金融交易，但是，存在许多安全问题，例如安全身份验证，数据完整性，系统可用性和透明度，必须谨慎处理才能广泛采用。最近，具有许多安全优势的区块链技术已成为基础技术之一，有可能破坏许多应用领域，特别是在金融领域。在本文中，我们提出了一个聊天机器人与区块链技术相结合的想法，以改善金融聊天机器人的安全问题。更具体地说，我们介绍了BONIK，一个区块链授权的金融交易聊天机器人，并讨论了它的架构和设计选择。此外，我们探讨了开发的概念验证（Proof-of-Concept，简称PONIK），评估其性能，分析如何使用BONIK缓解不同的安全和隐私问题。
2020-11-17 cs.CR
Blockchain based solution design for Energy Exchange Platform
据观察，用户对印度能源交易所（IEX）和印度电力交易所有限公司（PXIL）等平台上发生的能源交易的公平性，透明度和隐私性有更高的要求。区块链作为一种去中心化的分布式记账系统，具有交易的可追溯性、安全性、可信性、不可篡改性等特点，能够满足能源一体化、多能源交易的需求。该解决方案基于区块链技术在综合能源服务领域的应用研究，提出基于智能合约的综合能源交易流程，探索区块链技术在综合能源服务中的应用。
2022-11-25 cs.CR
Secure and Efficient Multi-Signature Schemes for Fabric: An Enterprise Blockchain Platform
数字签名是区块链平台上交易的主要组成部分，特别是在企业区块链平台中，需要产生来自一组对等体的多个签名来支持交易。然而，这样的过程通常是复杂和耗时的。多重签名通过一组签名者合作产生一个联合签名，可以提高交易效率，受到了广泛的关注。在这项工作中，我们提出了两个多重签名方案，GMS和AGMS，这被证明是更安全和更有效的比国家的最先进的多重签名方案。此外，我们在一个真正的企业区块链平台Fabric中实现了所提出的方案。实验结果表明，该方案具有较高的事务处理效率、较低的存储复杂度以及对密钥攻击和k和问题攻击的鲁棒性。
2022-10-19 cs.CR
An Algebraic-Topological Approach to Processing Cross-Blockchain Transactions
用于处理跨区块链交易的最先进技术采用简单的集中式方法：当区块链上的资产$X$（例如$X$ -硬币）与区块链上的资产$Y$（$Y$ -硬币）交换时，这些$X$ -硬币需要交换到“中间”介质（例如比特币），然后交换到$Y$ -硬币。如果在一个全局交易中涉及到两个以上的交易方，则全局交易被分成多个本地两方交易，每个交易都遵循上述中央交换协议。不幸的是，全局事务的原子性与中心交换方法相违背：这些本地两方事务一旦提交，如果全局事务决定中止，就不能回滚。从更一般的意义上说，基于图的（双方）交易模型很难扩展到跨区块链交易中的任意数量的交易方。%从为什么到如何在本文中，我们介绍了跨区块链交易的更高级别抽象。我们采用了\textit{abstract simplicial complex}，一个广泛研究的数学对象在代数拓扑，代表任意数量的参与区块链交易的各方。全局事务中的每一方都被建模为一个顶点，$n+1$（$n \in \mathbb{Z}$，$n > 0$）方之间的全局事务构成一个$n$维单纯形.虽然这种更高级别的抽象似乎微不足道，但我们将展示这种简单的扩展如何导致一系列新的建模方法和协议，以更好地处理跨区块链交易。
2020-08-19 cs.CR cs.DC
Function Name Is All You Need to Detect Blockchain Application Attacks
University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）
本文提出TxLucent框架，利用函数名序列和Transformer学习交易语义，无需源代码或手工规则即可检测区块链应用攻击，在424起事件中漏报率仅1.56%，误报率极低，且支持实时检测。
2026-09-14 cs.CR
BcMON: Blockchain Middleware for Offline Networks
区块链正在成为新一代信息基础设施。然而，目前的区块链解决方案依赖于连续连接网络来查询和修改区块链的状态。新兴的卫星技术似乎是将离线交易转发到区块链的良好催化剂。然而，这种方法遭受昂贵的成本，困难的互操作性，和有限的计算问题。因此，我们提出了第一个用于离线网络的区块链中间件BcMON。BcMON融合了三个创新设计：1）通过短消息服务（SMS）降低离线交易访问区块链的成本，2）通过两阶段共识验证离线跨链交易的真实性，3）支持离线客户端在区块链上执行复杂的查询和计算。BcMON的原型已经实现，以评估所提出的中间件的性能，它可以显示其稳定性，效率和可扩展性。
2022-04-05 cs.CR
Markov Processes in Blockchain Systems
在本文中，我们开发了一个更通用的块结构马尔可夫过程框架，用于区块链系统的建模研究，该框架可以提供对任何交易和块的静态性能度量和逗留时间的分析。请注意，本文的一个原始目的是推广Li et al. \cite{Li:2018}中研究的两阶段批量服务交付模型，即“从指数到阶段型”服务时间和“从泊松到MAP”事务到达。总的来说，MAP交易到达和PH服务时间的两个阶段使我们的区块链队列更适合于具有关键随机因素的区块链系统的各种实际情况，例如挖掘过程，区块生成，区块链构建等。对于这样一个更一般的区块链系统模型，我们主要从两个方面进行了研究：（1）利用矩阵几何解，首先得到了区块链系统的一个充分稳定条件。然后，我们提供了简单的表达式的平均交易数在排队等候室，和平均交易数在块。(2)然而，与Li等人的\cite{Li:2018}相比，由于复杂的区块链结构，交易确认时间的分析变得非常困难和具有挑战性。为了克服这些困难，我们开发了一种计算技术的第一次通过时间的无限大小的PH分布和$RG$ -因式分解的装置。最后，我们希望本文给出的方法和结果将为更一般的区块链系统的实际分析开辟一条新的途径，并可以激励一系列有前途的未来研究区块链技术的发展。
2019-04-07 cs.CR
There Will Be Spam: Characterizing State-Invariant Transactions and Speculative MEV
Max Planck Institute for Software Systems（马克斯·普朗克软件系统研究所）；University of Lisbon（里斯本大学）
研究以太坊、Optimism和Base上状态不变交易，发现投机性MEV是主要来源但非唯一，还有大量恶意活动。通过大规模测量，揭示此类交易占比及影响，提出减轻其影响可降资源消耗与交易成本，限制滥用。
2026-07-28 cs.CR
Vericom: A Verification and Communication Architecture for IoT-based Blockchain
区块链作为物联网（IoT）的安全，分布式和匿名框架受到了极大的关注。作为一个分布式系统，区块链权衡了分布式的可扩展性，这限制了该技术对物联网等大规模网络的适应性。所有交易和区块必须由所有参与者广播和验证，这限制了可扩展性并导致计算和通信开销。到目前为止，现有的扩展区块链的解决方案导致了部分重新集中，限制了该技术的原始吸引力。在本文中，我们介绍了一种分布式但可扩展的区块链验证和通信架构，称为Vericom。Vericom同时实现了高度的可扩展性和分布式，使用哈希函数输出将区块链从广播通信转移到多播通信。与所有节点都必须验证新交易/区块的传统区块链不同，Vericom使用物联网流量的散列来随机选择一组节点来验证交易/区块，这反过来又减少了处理开销。Vericom包含两层：i）传输层，其中随机多播方法与骨干网一起被引入以路由业务，即，交易和区块，从源到目的地，以及ii）验证层，其中分配一组随机选择的节点以验证每个交易或区块。性能评估表明，与传统区块链相比，Vericom减少了数据包和处理开销。在最坏的情况下，Vericom中的数据包开销与节点数量呈线性关系，而处理开销保持与规模无关。
2021-05-26 cs.CR
Faster Dual-Key Stealth Address for Blockchain-Based Internet of Things Systems
隐形地址防止区块链交易的输出与收件人的钱包地址的公开关联，并隐藏交易的实际目的地地址。虽然隐形地址为加密货币网络提供了一种有效的隐私增强技术，但它需要区块链节点主动监控所有交易并计算所谓的目的地地址，这限制了其在物联网（IoT）等资源受限环境中的应用。在本文中，我们提出了DKSAP-IoT，这是一种用于基于区块链的物联网系统的更快的双密钥隐形地址协议。DKSAP-IoT利用类似于TLS会话恢复的技术来提高性能，同时减少两个通信对等体之间的事务大小。我们的理论分析以及在嵌入式计算平台上的大量实验表明，与最先进的方案相比，DKSAP-IoT能够将计算开销减少至少50%，从而为其应用于基于区块链的物联网系统铺平了道路。
2018-06-04 cs.CR
SilkViser:A Visual Explorer of Blockchain-based Cryptocurrency Transaction Data
许多基于区块链的加密货币为用户提供在线区块链浏览器，用于查看在线交易数据。然而，传统的区块链探索者大多以文本和表格形式呈现交易信息。这种形式使得新手用户（NUusers）难以理解加密货币交易机制。对于有经验的用户（EUser）来说，它们也没有足够的信息来识别高级交易信息。这项研究介绍了一种新的在线加密货币交易数据查看工具，称为SilkViser。在详细的场景和需求分析的指导下，我们创建了一系列令人赞赏的可视化设计，例如纸质账本启发的区块和区块链可视化以及古代铜币启发的交易可视化，以帮助用户了解加密货币交易机制并识别高级交易信息。我们还提供了一组轻量级交互，以方便轻松和免费的数据探索。此外，还进行了对照用户研究，以定量评估SilkViser的可用性和有效性。结果表明，SilkViser能够满足网络用户和网络用户的需求。我们的可视化设计可以弥补NUUsers在数据查看方面的经验不足，并吸引潜在用户参与加密货币交易。
2020-09-06 cs.CR cs.CY
A Regulatory System for Optimal Legal Transaction Throughput in Cryptocurrency Blockchains
无需许可的区块链共识协议主要是为了使用加密货币为虚拟和物理资产的商业交易定义去中心化经济而设计的。在大多数情况下，被交易的资产受到监管，这要求其交易的合法权利及其交易价值由交易发生地管辖区的政府监管机构确定。不幸的是，现有的区块链并没有正式承认合法加密货币交易的提议，作为执行各自共识协议的一部分，导致相关加密经济中的非法活动猖獗。在这篇文章中，我们通过对非法的、基于加密货币的丝绸之路暗网市场的案例研究，激发了对受监管的区块链共识协议的需求。我们为区块链协议提出了一个新的监管框架，以确保合法交易确认作为区块链分布式共识的一部分。根据我们的监管框架，我们得出了合法交易吞吐量取代传统交易吞吐量的条件，在最坏的情况下，传统交易是合法和非法交易的不可区分的混合。最后，我们表明，通过对标准区块链共识执行策略进行小幅更改（通过监管适当引入），可以最大限度地提高区块链网络中的合法交易吞吐量。
2021-03-30 cs.CR cs.GT
Multi-Shard Private Transactions for Permissioned Blockchains
传统上，区块链系统涉及在所有区块链网络参与者之间共享交易信息。显然，这为企业界采用该技术带来了障碍，在企业界，保护业务数据的隐私是必要的。以前将隐私和区块链结合在一起的努力仍然会泄露部分信息，其功能受到限制，或者使用zk-SNARKs等昂贵的机制。在本文中，我们提出了多分片私有交易（MSPT）协议，这是一种用于许可区块链的新型隐私保护协议，它仅依赖于简单的加密原语和有针对性的信息传播来实现原子性和高性能。
2020-10-16 cs.CR cs.DC
A Study of MEV Extraction Techniques on a First-Come-First-Served Blockchain
本文研究以太坊上的 MEV 提取技术在 Algorand 这类先到先得区块链上的适用性，发现套利 MEV 主要通过回跑待处理交易实现，并论证网络阻塞攻击可被搜索者用作 FCFS 网络中的排序提取手段。
2024-01-15 cs.CR
BlockReduce: Scaling Blockchain to Human Commerce
在过去的10年里，区块链作为点对点数字货币系统显示出了巨大的潜力。然而，随着越来越受欢迎，对处理交易的需求也在增长，导致成本增加，确认时间和有限的区块链效用。关于如何扩展区块链，已经有许多建议，例如Plasma，Polkadot，Elastico，RapidChain，Bitcoin-NG和OmniLedger。这些解决方案都提出了区块链的每个功能的分割，即共识，永久数据存储，事务处理和一致性，这大大增加了实现的复杂性和难度。BlockReduce是一种新的区块链结构，它只对一致性进行分段，允许它扩展到每秒处理数万笔交易，而不会影响容错或去中心化。此外，BlockReduce将通过激励措施显着降低节点带宽需求和网络延迟，同时最大限度地减少其他资源需求，以防止节点集中化。
2018-10-31 cs.CR
Shard Scheduler: object placement and migration in sharded account-based blockchains
我们提出了Shard区块链，这是一个在基于账户的分片区块链中进行对象放置和迁移的系统。我们的系统计算最佳放置并决定跨分片的对象迁移，并支持由智能合约引起的复杂多账户交易。由Shard Cache做出的放置和迁移决策是完全确定的、可验证的，并且可以成为共识协议的一部分。分片加密减少了昂贵的跨分片交易的数量，确保了均衡的负载分布，并最大限度地提高了整个区块链的处理交易数量。它利用了一种新的激励模型，激励矿工最大化整个区块链的全局吞吐量，而不是特定碎片的吞吐量。在我们的模拟中，分片管理将成本高昂的跨分片事务数量减少了一半，确保了负载均衡，并在使用60个分片时将吞吐量提高了3倍。我们还在Chainspace上实现并评估了Shard分片，当使用10个分片时，其吞吐量增加了一倍以上，并将用户感知的延迟降低了70%。
2021-07-15 cs.CR
Consortium Blockchain for Security and Privacy-Preserving in E-government Systems
自2008年作为安全加密货币共享的解决方案诞生以来，区块链技术现已成为通过无信任和分散的点对点系统进行安全数据共享和存储的核心技术之一。电子政务是存储有关公民、企业和其他附属机构的敏感信息的系统之一，因此成为网络攻击者的目标。现有的电子政务系统是集中式的，因此容易出现单点故障。本文提出了一种基于联盟区块链技术的安全和分散的电子政务系统，这是一个半公开和分散的区块链系统，由一组预先选择的实体或组织组成，负责共识和决策，以使整个网络的同行受益。此外，在添加到区块链网络之前，预先选择了一些电子政务节点来执行用户和交易验证的任务。因此，联盟区块链网络的电子政务用户有权创建、提交、访问和审查交易。单笔交易时间和每秒处理的交易的性能评估证明了所提出的基于联盟区块链的电子政务系统在所有利益相关者之间安全共享信息的实用性。
2020-06-25 cs.CR
Blockchain Transaction Processing
区块链是一个只附加的区块链表，在每个参与节点上维护。每个区块记录一组交易及其相关的元数据。区块链交易作用于存储在每个节点上的相同分类账数据。区块链最初被Satoshi Nakamoto认为是一种点对点的数字商品（也称为加密货币）交换系统。区块链由于其固有的不可变性而受到关注-一旦块被接受，它就无法恢复。
2021-08-04 cs.CR cs.DB cs.DC
Performance modeling of public permissionless blockchains: A survey
本文综述公共无需许可区块链的性能建模研究，梳理关键性能参数、批量服务队列建模及工作负载与流量分析方法，为性能优化和新机制设计提供建议。
2024-02-28 cs.CR
Incentive Attacks on DAG-Based Blockchains with Random Transaction Selection
本文通过博弈论分析和模拟实验证明，基于DAG的区块链协议中随机交易选择策略不构成纳什均衡，贪婪矿工可通过偏离该策略组成矿池获利并损害吞吐量与去中心化。
2023-05-26 cs.CR
