Understanding Blockchain Governance: Analyzing Decentralized Voting to Amend DeFi Smart Contracts
本文实证研究 Compound 和 Uniswap 两大 DeFi DAO 的治理协议，发现投票权高度中心化且策略性投票扭曲结果，揭示当前 DAO 治理实践与去中心化理想存在差距。
2025-07-21 cs.CR
TeleBTC: Trustless Wrapped Bitcoin
TeleBTC 提出一种基于轻客户端桥接协议的去中心化包装比特币方案，通过激励与罚没机制消除外部验证者层，降低成本，实现安全、信任最小化的 BTC 跨链使用。
2023-07-25 cs.CR
Bittensor Protocol: The Bitcoin in Decentralized Artificial Intelligence? A Critical and Empirical Analysis
本文通过链上数据实证比较 Bittensor 与比特币，揭示其质押和奖励高度集中且质量与补偿错位，并提出性能加权排放、复合评分、信任加成及质押上限等协议层改进方案。
2025-06-29 cs.AI cs.CR
An efficient and effective Decentralized Anonymous Voting System
一个可信的电子选举系统要求所有涉及的信息必须公开，即它不仅关注透明度，而且关注隐私问题。换句话说，每一张选票都应该匿名，正确和有效地计数。在这项工作中，一个轻量级的电子投票系统，提出了选民，以尽量减少他们对当局或政府的信任。我们通过将所有消息放在以太坊区块链上来确保选举的透明度，同时，通过高效和有效的环签名机制来保护个人选民的隐私。此外，我们的系统还内置了内置的，这保证了每个可以访问区块链网络的人都能够自己计算结果，投票阶段之后不需要第三方。更重要的是，我们确保投票结果的正确性，同时保持个人参与者的以太坊天然气成本尽可能低。显然，上述的特点使我们的制度更适合大规模的选举。
2018-04-18 cs.CR
Decentralized Equilibrium for Bitcoin Mining
IESE Business School（IESE商学院）；Caltech（加州理工学院）
本文提出惯性挖矿协议，通过改变矿工行为在分叉时保持比特币协议的预期结果，实现均衡，避免自私挖矿等偏离行为。
2026-08-20 cs.CR cs.GT econ.TH
Research on Anonymization and De-anonymization in the Bitcoin System
比特币系统是一种匿名的、去中心化的加密货币。在交易链分析（ATC）和比特币协议与网络分析（ABPN）两个研究方向上，有一些去匿名技术可以将比特币地址聚类并映射到用户的身份。现在，也有一些匿名化方法，如硬币混合和交易远程释放（TRR），以覆盖比特币地址和用户之间的关系。本文对匿名化和去匿名化技术进行了研究，并提出了进一步研究的方向。
2015-10-27 cs.CR
Quantifying Bitcoin Network Resilience Through Critical Scenario Discovery: A Dual-Layer Framework for Discovering Contentious Fork Conditions in Decentralized Consensus
Center for Secure and Intelligent Critical Systems (CSICS), Old Dominion University（奥尔德姆尼大学安全与智能关键系统中心）
该研究应用情景发现方法，通过Warnet运行模拟实验，确定比特币争议性分叉的参数阈值，发现经济权重分布等因素对分叉结果的关键影响，提出转化阈值的监测问题。
2026-08-07 cs.CR
On Decentralization of Bitcoin: An Asset Perspective
自2009年问世以来，比特币作为一种支持加密技术的点对点数字支付系统，越来越受到学术界和工业界的关注。比特币旨在克服现有集中式金融系统中固有的一系列瓶颈，一直被加密社区作为去中心化精神的典范。虽然比特币的工作量证明共识算法的去中心化性质经常被详细讨论，但迄今为止还没有系统的研究从资产的角度定量衡量比特币的去中心化程度--比特币作为一种金融资产，其去中心化程度如何？我们在本文中提出了第一个系统的调查比特币的分散程度的基础上，其整个交易历史。我们提出了比特币交易网络的静态和动态分析，并在网络分析和市场效率研究的基础上开发了可量化的去中心化措施。还进行了案例研究，以证明我们提出的指标的有效性。
2021-05-17 cs.CR cs.SI
Analyzing Voting Power in Decentralized Governance: Who controls DAOs?
我们实证研究了以太坊区块链上三个主要DAO治理系统的状态：Compound，Uniswap和ENS。特别是，我们研究了投票权在这些系统中的分布。使用所有治理代币持有者、代表、提案和投票的综合数据集，我们分析了谁拥有投票权，以及它们如何被用来影响治理决策。
2022-04-03 cs.CR cs.CY cs.GT
Collusion-Resistant Worker Set Selection for Transparent and Verifiable Voting
当分布式协议的多个恶意参与者一起破坏或监视诚实的参与者时，就会发生共谋。去中心化协议通常依赖于称为工作者的参与者子集进行关键操作。工作者之间的共谋可能对协议的安全性特别有害。我们提出了两个协议，选择一个子集的工人从一组参与者，使工人勾结在一起的概率最小化。我们的第一个解决方案是一个去中心化的协议，它以可验证的方式随机选择工人，而不需要任何可信实体。第二种解决方案是一种算法，该算法使用参与者的社交图和社区发现来选择社交距离较远的工人，以降低共谋的概率。我们在Schiedermeier等人提出的分散式投票协议的背景下提出了我们的解决方案。[24]保证了透明度和可验证性。为了确保民主投票，实现抗共谋显然是至关重要的，因此投票协议为我们的解决方案提供了一个合适的用例。
2022-06-15 cs.CR
(Short Paper) Towards More Reliable Bitcoin Timestamps
比特币通过形成区块链来提供新鲜度属性，其中每个区块与其时间戳和前一个区块相关联。由于这些属性，比特币协议被用作分散的，可信的和安全的时间戳服务。虽然创建新区块的比特币参与者不能修改他们的顺序，但他们可以几乎不被发现地操纵时间戳。这破坏了比特币协议作为一种可靠的时间戳服务。特别是，一个覆盖整个区块链的新手对所有区块的时间戳有一点保证。在本文中，我们提出了一种简单而强大的机制，可以提高比特币时间戳的可靠性。我们的协议可以提供证据证明一个区块是在一定的时间范围内创建的。该协议是高效的，向后兼容的，令人惊讶的是，目前部署的SSL/TLS服务器可以作为参考时间源。该协议具有广泛的应用前景，可用于检测针对比特币协议的各种攻击。
2018-05-18 cs.CR
Adoption and Actual Privacy of Decentralized CoinJoin Implementations in Bitcoin
我们对两种流行的去中心化CoinJoin实现（Wasabi和Samourai）在更广泛的比特币生态系统中的采用和实际隐私进行了首次测量研究。通过应用高度准确（> 99%）的算法，我们可以有效地检测区块范围530，500至725，348（2018-07-05至2022-02-28）内的30，251个Wasabi和223，597个Samourai交易。我们还发现这些服务的稳定采用，混合硬币的总价值约为1000美元。4.74 B美元和每月平均混合金额。172.93 M USD）for Wasabi and ca. Samourai为4172万美元。此外，我们还可以跟踪CA。3.22亿美元直接由加密资产交易所和CA接收。1.16 B通过两个跳点间接接收的USD。我们的分析进一步表明，在混合前和混合后的地址的可追溯性缩小了这些硬币混合服务提供的匿名集。它还表明，CoinJoin交易的地址选择可能会损害匿名性。总的来说，这是第一篇全面介绍分布式CoinJoin交易的采用和隐私的论文。鉴于正在进行的监管工作，了解这一情况尤其有趣，这些监管工作一方面会影响加密货币交易所实施的合规措施，另一方面会影响最终用户的隐私。
2022-09-14 cs.CR cs.CY
Decentralization illusion in Decentralized Finance: Evidence from tokenized voting in MakerDAO polls
去中心化自治组织（DAO）在去中心化金融（DeFi）应用中非常受欢迎，因为它通过区块链提供了去中心化治理解决方案。我们分析了Maker协议的治理特征，其稳定币DAI和治理令牌Maker（MKR）。为了实现这一点，我们建立了几个集中式治理的度量标准。我们的实证分析研究了集中治理对一系列与MKR和DAI相关的因素的影响，如财务，交易，网络和Twitter情绪指标。我们的研究结果表明，治理中心化的影响制造商协议，和投票权的分配事项。这项研究的主要含义是，MakerDAO中的中心化治理非常存在，而DeFi投资者面临着去中心化和DeFi协议性能之间的权衡。这进一步推动了当代关于DeFi是否可以真正去中心化的辩论。MakerDAO的中心化治理非常普遍，而DeFi投资者则面临着效率和去中心化之间的权衡。这进一步推动了当代关于DeFi是否可以真正去中心化的辩论。
2023-03-23 cs.CR q-fin.CP
The Vulnerable Nature of Decentralized Governance in DeFi
本文通过分析 DeFi 治理代币的实际使用数据，揭示了投票率低、与 gas 价格负相关、投票集中化以及治理代币被用于短期操纵等问题，证明现有去中心化治理机制存在严重安全脆弱性。
2023-08-08 cs.CR
Bitcoin Mining Decentralization via Cost Analysis
比特币挖矿为有效的哈希和数据广播提供了重要的经济激励，这两个参数都来自用于推进网络的工作量证明。这种激励导致了比特币专用集成电路和集中式矿池的发展，破坏了比特币设计背后的分散动机。此外，即将到来的区块奖励减半威胁到任何规模的采矿的盈利能力。在矿工盈利能力的正式模型中已经做了一些工作，但现有的模型没有考虑到诸如非高峰电力定价和关于沉没成本的多样化投资策略等条件。也没有正式研究随着采矿规模从个人扩大到工业一级，盈利模式如何变化。由于缺乏对这些条件的分析，有一些盈利或净零开采的替代模式，这些模式的规模较小，因此更可取。
2016-03-16 cs.CR
On decentralized oracles for data availability
中本聪共识是比特币的基础协议，它有可能保护一类新的系统，这些系统同意非数学真理。作为此功能的一个示例，我们提出了一种无需信任的数据可用性Oracle的设计。这一论述减少了确定注册数据是否公开的问题，以构建一个网络，其中几乎所有节点都可以下载给定的数据，或者几乎没有一个节点可以。
2019-10-23 cs.CR
Majority is not Enough: Bitcoin Mining is Vulnerable
比特币加密货币将其交易记录在称为区块链的公共日志中。它的安全性关键在于维护区块链的分布式协议，由称为矿工的参与者运行。传统观点认为，该协议是激励兼容的，并且可以防止少数群体的勾结，即，它激励矿工按照规定遵守协议。我们表明，比特币协议是不兼容的激励。我们提出了一种攻击，勾结矿工获得的收入大于他们的公平份额。这种攻击可能会对比特币产生重大影响：理性的矿工更愿意加入自私的矿工，而勾结的群体将不断扩大，直到成为大多数。在这一点上，比特币系统不再是一种去中心化的货币。自私挖矿对于任何规模的合谋矿工都是可行的。我们对比特币协议提出了一个实际的修改，以防止控制不到1/4资源的自私矿池。这个阈值低于错误假设的1/2界限，但优于当前的现实，即任何规模的群体都可能危及系统。
2013-11-15 cs.CR
Blockchain based Decentralized Petition System
本文针对现有在线请愿系统缺乏问责制、易受攻击等问题，提出一种基于区块链的去中心化请愿与投票系统，通过链上记录签名和选票实现透明、防篡改的决策过程，并讨论其架构、实现及未来研究方向。
2024-06-29 cs.CR
Instantaneous Decentralized Poker
我们提出了有效的协议摊销安全多方计算的罚款和安全的现金分配，其中扑克是一个很好的例子。我们的协议有一个初始阶段，各方与加密货币网络进行交互，然后使他们能够在玩许多扑克游戏的过程中进行交互，其中金钱易手。我们的协议的高效率是通过利用有状态合约的力量来实现的。与比特币脚本有限的表达能力相比，有状态合约使标准安全计算和加密货币之间的交互形式更加丰富。我们正式的有状态的合同模型和我们的协议实现的安全概念，并提供使用模拟范例的证明。此外，我们为我们的协议所基于的有状态合约提供了以太坊/Solidity中的参考实现。我们还将我们的链下现金分配协议应用于有状态双工小额支付通道的特殊情况，这是独立的利益。与基于比特币的支付渠道相比，我们的双工通道实现更高效，并且具有额外的功能。
2017-02-11 cs.CR
Bitcoin and Blockchain: Security and Privacy
加密货币是一种分散的数字货币，旨在实现安全和私人的资产转移和存储。作为一种货币，它应该很难伪造和双重消费。在本文中，我们回顾和分析了比特币的主要安全和隐私问题。特别是，我们专注于其基础，区块链技术。首先，我们介绍了比特币的全面背景和安全性的初步研究。其次，研究了比特币面临的主要安全威胁和应对措施。我们分析了双重支出攻击的风险，评估成功执行攻击的概率，并推导出攻击者执行此类攻击的盈利能力。第三，分析了比特币点对点网络的潜在安全风险和比特币存储的安全性。我们比较了三种类型的比特币钱包的安全性，服务类型及其权衡。最后，我们讨论了替代加密货币的安全和隐私功能，并概述了当今新兴技术。我们的研究结果可以帮助比特币用户在接受交易之前确定双重支出尝试的风险和交易时间延迟或信心之间的权衡。这些结果也可以帮助矿工制定合适的策略，参与采矿过程，并最大限度地提高他们的利润。
2019-04-25 cs.CR
Predicting Block Halving Party Times
比特币是世界上第一个去中心化的数字货币。比特币进入流通的速度大约每4年减少一半。这些事件被认为是比特币历史上的里程碑，因此受到广泛庆祝。然而，这需要提前对减半的精确定时设置置信区间，并且确定减半时间的特定机制使得这具有挑战性。在本文中，我们打算通过描述这个问题来帮助派对策划者，并强调几种技术来估计减半的均值和方差。
2017-08-17 cs.CR
Distributed Protocols at the Rescue for Trustworthy Online Voting
虽然在线服务出现在生活的各个领域，但许多民主国家的投票程序仍然是基于纸张的，因为当前在线投票技术的安全性存在很大争议。我们解决的问题，值得信赖的在线投票协议，并因此回顾其信任假设的安全概念。受比特币协议的启发，分析了分布式在线投票协议的发展前景。没有可信的权威被假定为确保投票保密。此外，投票的完整性由所有投票者自己执行，并且没有最弱的链接，协议变得更加健壮。我们介绍了一个分类的概念分布在网上投票协议，我们适用于选定的网上投票协议。因此，基于区块链的协议似乎很有希望用于在线投票，因为它们与基于纸张的协议相似。
2017-05-12 cs.CR cs.DC
The Governance of Decentralized Autonomous Organizations: A Study of Contributors' Influence, Networks, and Shifts in Voting Power
本文实证分析DAO贡献者的投票行为与网络位置，揭示其多数控制、单独决策及投票前代币转移现象，为治理透明度监管提供依据。
2023-09-28 cs.CR cs.SI
Bitcoin Smart Accounts: Trust-Minimized Native Bitcoin DeFi Infrastructure
Lombard Finance
本文提出比特币智能账户（BSA），通过模拟比特币契约和可信执行环境仲裁系统，使原生比特币能参与去中心化金融，同时保持资金自托管。
2026-03-27 cs.CR
Bitcoin Cross-Chain Bridge: A Taxonomy and Its Promise in Artificial Intelligence of Things
University of Calgary（卡尔加里大学）；BlockSpaceForce Research（BlockSpaceForce 研究）；University of Michigan（密歇根大学）；National Research Council Canada（加拿大国家研究委员会）
本文提出比特币跨链桥协议的综合分类法，系统分析其信任假设与性能，并探讨在AIoT场景中的应用前景，为构建安全高效的跨链基础设施提供基础框架。
2025-11-02 cs.CR cs.SE
Blockchain-based decentralized voting system security Perspective: Safe and secure for digital voting system
Meerut Institute of Engineering and Technology（密拉特工程技术学院）
这项研究主要集中在基于区块链的投票系统上，该系统有助于选民、候选人和官员参与和管理投票。因为我们在后端使用了区块链，这使得每个人都可以追踪投票欺诈，我们的系统非常安全。本文的方法将产生任何唯一的识别Aadhar卡号或OTP，然后用户可以利用投票系统投他/她的票。比特币是一种虚拟货币系统，由中央权威机构决定，用于生产货币，转移所有权和验证交易，包括区块链系统中的点对点网络，分类账在几个相同的数据库中复制，这些数据库由不同的过程托管和更新，如果对一个节点进行更改并发生交易，则所有其他节点都会同时更新，价值和资产的记录是永久交换的，只有用户和系统需要验证，不需要其他认证。如果在基于区块链的系统上进行的任何交易都可以在几秒钟内完成，同时仍然是安全的，可验证的和透明的。虽然区块链技术是比特币和其他数字货币的基础，但它也可以广泛应用，大大减少许多其他部门的困难，投票是一个缺乏安全性，集中权威，管理问题等的部门，尽管交易是以分布式和安全的方式进行的。
2023-03-11 cs.CR cs.LG
Deanonymizing Bitcoin Transactions via Network Traffic Analysis with Semi-supervised Learning
Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学）
本文提出NTSSL方法，结合网络流量分析与半监督学习，通过生成伪标签降低成本，提升去匿名化精度，实验结果比传统方法提升1.6倍。
2026-03-18 cs.CR
Parallel Proof-of-Work with DAG-Style Voting and Targeted Reward Discounting
提出将并行工作量证明中的投票结构由 Tailstorm 的树改为 DAG，并配合定向奖励折扣，从而提升一致性、吞吐、延迟与激励攻击安全性。
2023-12-05 cs.CR cs.DC
SmartphoneDemocracy: Privacy-Preserving E-Voting on Decentralized Infrastructure using Novel European Identity
提出SmartphoneDemocracy电子投票协议，结合EUDI钱包、零知识证明和TrustChain区块链，实现智能手机上安全、隐私保护且去中心化的匿名投票。
2025-07-13 cs.CR cs.DC
Liquid Democracy in DPoS Blockchains
本文首次基于EOS和Steem实际数据，研究DPoS区块链中流动民主的实施，比较用户参与并分析委托链与网络，为去中心化治理中的投票机制设计提供参考。
2023-09-03 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
Towards Secure Decentralized Applications and Consensus Protocols in Blockchains (on Selfish Mining, Undercutting Attacks, DAG-Based Blockchains, E-Voting, Cryptocurrency Wallets, Secure-Logging, and CBDC)
本文研究了区块链和去中心化应用的安全性问题，提出安全参考架构、共识安全、钱包安全、e-投票协议及安全日志记录改进方案，提升区块链系统的整体安全性。
2025-12-15 cs.CR cs.DC cs.GT
BlockChain and Decentralized Apps
区块链作为比特币的支柱，最近受到了很多关注。区块链作为一种不可变的记录，可以实现去中心化的交易。基于区块链的应用程序正在各种行业中涌现，包括金融服务，信誉系统和物联网（IoT）等。然而，区块链技术的许多障碍，包括可扩展性和安全性问题，必须克服。包括金融、医药、制造业和教育在内的许多行业都使用区块链应用程序来利用这项技术的独特属性。区块链技术（BT）有可能提高可信度，协作，组织，身份，可信度和透明度。我们提供了区块链架构的概述，各种不同类型的区块链以及有关分散式应用程序（也称为Dapps）的信息。本文深入探讨了区块链技术
2023-03-22 cs.CR
A Blockchain-based Quantum Binary Voting for Decentralized IoT Towards Industry 5.0
针对工业5.0中物联网易受攻击的问题，提出基于区块链的量子二元投票算法，利用后量子密码和量子通信实现安全共识，并在IBM Quantum上验证。
2025-03-26 cs.CR quant-ph
SBvote: Scalable Self-Tallying Blockchain-Based Voting
去中心化电子投票解决方案代表了电子投票领域的一个有前途的进步。电子投票的范例之一，自计票方案，提供了强有力的保护选民的隐私，同时使整个投票过程的可验证。去中心化的智能合约平台成为不可变的公告板的有趣的实际实例，该方案需要保持其属性。现有的基于智能合约的方法采用自计算方案（如OVN或BBB投票），由于其可扩展性限制，仅适用于董事会投票场景。我们工作的目标是在现有解决方案的基础上实现可扩展性，而不会失去隐私保证和可验证性。我们提出了SBvote，这是一种基于区块链的自计票投票协议，选民数量可扩展，因此适合大规模选举。对我们的概念验证实现的评估表明，该协议的可扩展性仅受底层区块链平台的限制。我们在两个公共智能合约平台上评估了SBvote的可扩展性- Gnosis和Harmony。尽管受到区块链平台吞吐量的限制，SBvote可以容纳数百万选民的选举。
2022-06-13 cs.CR cs.DC
Proof of Reputation
我们为去中心化的工作量证明（PoW）区块链，特别是比特币，提出了新的挖掘协议PoR。PoR结合了经典的PoW和加密信誉的新成分。对于相同的安全级别，可以通过显著的能耗降低（大约30%）来实现与纯PoW相比相同的安全等级。去中心化信誉协议的正确实现适合额外的挖掘安全层：认证挖掘。
2023-02-14 cs.CR
Summarizing and Analyzing the Privacy-Preserving Techniques in Bitcoin and other Cryptocurrencies
本文综述 Bitcoin 等加密货币面临的去匿名化攻击与分析技术，分析各类隐私保护算法及其解决的问题，并探讨其伦理、影响、合法性与接受度。
2024-09-09 cs.CR
BitSov: A Composable Bitcoin-Native Architecture for Sovereign Internet Infrastructure
University of Southern Denmark（南丹麦大学）；Mindlink AI
BitSov通过整合比特币等去中心化技术，构建八层协议栈，解决当前互联网的单一故障点问题，提出支付门控消息、时间链锁定合同和自维持经济飞轮等架构模式。
2026-03-30 cs.CR cs.DC cs.NI
Proverum: A Hybrid Public Verifiability and Decentralized Identity Management
对选举进程的信任是民主的根本。此外，公民数据的身份管理至关重要，因为如果不能保证每一张最后选票都是由合格选民投出的，就无法保证最后的计票结果。为了建立一个混合的公共投票可验证性的基础，这项工作（1）介绍了Proverum，一种将基于私人许可的分布式账本的私人环境与基于公共区块链的公共环境相结合的方法，（2）描述了Proverum架构在瑞士远程邮政投票系统中的应用，减轻了当前系统中存在的威胁，以及（3）成功地解决了联邦制国家中的分散式身份管理。
2020-08-22 cs.CR cs.NI
Transparent Voting Platform Based on Permissioned Blockchain
自2004年以来，不同的研究正在处理集中式投票系统，电子投票协议和最近的分散式投票中的挑战。因此，电子投票在选民匿名性、投票的安全性和防止投票过程中的舞弊等方面都提出了一些难题。被称为“区块链”的技术的去中心化属性可以解决投票研究领域的许多挑战，并带来安全和透明投票的新安全机制。在本文中，正在进行的投票系统进行了广泛的比较研究，通过分析他们的结构和缺陷，应该考虑在未来改善整个选举过程中，从保持选民的隐私，投下一票的可能性，以检查它是否被正确计算公布的结果。论文的结果将提供一种新的方法，将选举的目标从小规模扩展到大规模，尽管以太坊的限制可以在区块链上每分钟投5票。主要的挑战是找到这个问题的答案：“如何在选民隐私和透明度之间取得平衡，而不违反选民可以证明他在贿赂情况下投票给特定候选人的重要规则？".
2018-02-22 cs.CR cs.CY
Modeling and Verification of the Bitcoin Protocol
比特币是一种流行的在线支付数字货币，实现为分散的点对点电子现金系统。比特币保留了所有交易的分类账;大多数参与者决定正确的分类账。由于没有可信的第三方来防止双重支出，并且受到其流行程度的启发，我们想研究比特币协议的正确性。双重消费是电子支付系统的一个重要威胁。如果一个用户可以迫使大多数人相信没有他以前付款的分类账是正确的，那么就会发生双重支出。我们感兴趣的是这种双重花费攻击的成功概率，这与攻击者的计算能力有关。本文研究了比特币协议，并将其形式化为UPPAAL模型。该模型将用于展示如果比特币协议中的各方行为恶意，如何进行双重支出，以及发生双重支出的概率。
2015-11-13 cs.CR cs.LO
Block Advertisement Protocol
比特币是一种去中心化的加密货币，引起了学术界、金融服务业和爱好者的广泛关注。交易确认吞吐量和哈希能力的集中化之间的权衡不允许比特币与现代支付系统处于同一水平。块广告协议被提出作为解决这个问题的一个步骤。该协议允许块挖掘和块中继并行发生。该协议要求矿工公布其要开采的区块，允许其他矿工提前收集所有交易。当一个区块被挖掘时，只有头部被中继，因为关于该区块的大部分数据已经为所有矿工所知。
2015-12-29 cs.CR
Solida: A Blockchain Protocol Based on Reconfigurable Byzantine Consensus
去中心化的加密货币比特币取得了巨大的成功，但也遇到了许多挑战。挑战之一是确认时间过长。另一个挑战是在协议的某些步骤缺乏激励，引起了对交易扣留，自私挖掘等的担忧。为了解决这些挑战，我们提出了Solida，一种基于可重构拜占庭共识的去中心化区块链协议，通过工作量证明增强。Solida在确认时间方面改进了比特币，并提供了安全性和活性，假设对手控制的总采矿能力不到（大约）三分之一。
2017-11-18 cs.CR cs.DC cs.GT
Optimal Selfish Mining Strategies in Bitcoin
比特币是一种分散的加密货币，以及一种伴随的协议，创建于2008年。比特币节点不断地生成和传播区块--新批准的交易的集合，这些交易被添加到比特币的分类账中。区块创建需要节点投入计算资源，但也会以比特币的形式向创建者支付奖励。虽然该协议要求节点快速分发新创建的区块，但强大的节点实际上可以通过扣留他们创建的区块并选择性地推迟其发布来获得更高的回报。这种自私挖掘攻击的存在首先由Eyal和Sirer报道，他们已经证明了与标准协议的特定偏差（我们将其命名为SM 1）。在本文中，我们扩展了自私的挖掘攻击的基础模型，并提供了一个算法，以找到$ε$ -最优策略的模型内的攻击者，以及严格的上界的收入最优的政策。因此，我们能够提供攻击者需要的计算能力的下限，以便从自私的挖掘中受益。我们发现，利润阈值-一个有利可图的攻击所需的资源的最小比例-是严格低于SM 1计划引起的。事实上，我们的算法给出的策略通过更好地调节攻击-撤回来主导SM 1。使用我们的算法，我们表明，Eyal和Sirer的建议对策自私的挖掘是略低于以前的有效性。接下来，我们深入了解存在通信延迟的自私挖掘，并表明，在考虑延迟的模型下，利润阈值消失，即使是小的攻击者也有动机偶尔偏离协议。我们的结论与自私的采矿和双重支出攻击的综合力量的观察。
2015-07-23 cs.CR
On the Centralization of Governance Power in Decentralized Autonomous Organizations
Max Planck Institute for Software Systems（马克斯·普朗克软件系统研究所）；Vrije Universiteit Amsterdam（阿姆斯特丹自由大学）
本文研究48个大型去中心化自治组织的治理机制，揭示投票权力集中化的根源，强调去中心化、安全性和可用性之间的权衡。
2026-04-27 cs.CR cs.CY
Redactable Blockchain in the Permissionless Setting
比特币是一种不可变的非许可区块链系统，已被许多严重依赖其不可变性的不同应用程序广泛用作公共公告板。然而，比特币的不变性并非没有其公平份额的缺点。国际刑警组织揭露了比特币区块链中存在有害和潜在非法的文件，图像和链接，此后对目前存在于比特币区块链中的数据类型进行了几次定性和定量分析。尽管人们对区块链有很多关注，但令人惊讶的是，以前为无权限设置中的数据编辑提出的解决方案远不可行，并且需要额外的信任假设。因此，有害数据的问题仍然对国际刑警组织等执法机构构成巨大挑战（Tziakouris，IEEE S& P '18）。我们提出了第一个高效的可编辑区块链，用于无需许可的设置，可以很容易地集成到比特币中，并且不依赖于繁重的加密工具或信任假设。我们的协议使用基于共识的投票，并由一个策略参数化，该策略规定了编辑的要求和约束;如果编辑收集了足够的投票，则在链上执行操作。作为一个额外的功能，我们的协议为编辑链提供了公共可验证性和问责制。此外，我们提供了正式的安全定义和证明，表明我们的协议是安全的，对未达成共识的编辑。此外，我们展示了我们的方法的可行性与一个概念验证的实现，显示只有一个很小的开销，在我们的协议的链验证相比，一个不变的。
2019-10-09 cs.CR
Novel Blockchain-based Protocols for Electronic Voting and Auctions
本文基于以太坊智能合约提出 Blind Vote 匿名投票协议及保护出价隐私的无信任拍卖算法，在保证安全性的同时显著降低 gas 消耗，并防止出价篡改、抢先交易和共谋。
2025-08-18 cs.CR cs.DC
Enabling Cross-chain Transactions: A Decentralized Cryptocurrency Exchange Protocol
受比特币的启发，市场上出现了许多基于区块链技术的不同类型的加密货币。由于区块链的特殊结构，人们认为不可能在传统货币和加密货币之间或不同类型的加密货币之间直接交易。一般来说，不同货币之间的交易是通过集中的第三方平台进行的。但是，它存在单点故障的问题，容易受到攻击，从而影响交易的安全性。本文提出了一种分布式的加密货币交易方案来解决集中式交易所的问题，可以实现不同类型加密货币之间的交易。我们的方案在以太坊区块链上使用智能合约实现，并部署在以太坊测试网络上。我们不仅实现单个用户之间的交易，还允许多个用户之间的交易。实验结果表明，该方案的成本是可以接受的。
2020-05-07 cs.CR
LNGate$^2$: Secure Bidirectional IoT Micro-payments using Bitcoin's Lightning Network and Threshold Cryptography
针对物联网设备无法直接部署比特币闪电网络的问题，提出基于门限密码学的委托协议，通过不可信网关实现安全双向小额支付，经实验验证性能优异，为首个在闪电网络中落地门限密码学的方案。
2023-07-19 cs.CR
An Evaluation of Bitcoin Address Classification based on Transaction History Summarization
National Taiwan University（台湾大学）；Academia Sinica（中央研究院）
比特币是一种加密货币，具有分布式，去中心化和可信的机制，这使得比特币成为一个受欢迎的全球交易平台。在过去的十年里，国家之间的交易效率和比特币网络地址匿名性带来的隐私吸引了许多活动，如支付，投资，赌博甚至洗钱。不幸的是，一些利用这个平台的犯罪行为没有被发现。这使得许多政府不愿支持加密货币。因此，识别犯罪地址的能力成为加密货币网络中的一个重要问题。在本文中，我们提出了新的功能，除了那些常用的文献中建立一个分类模型，用于检测异常的比特币网络地址。这些特征包括交易时间的各种高阶矩（由块高度表示），其以有效的方式总结了交易历史。提取的特征通过有监督的机器学习方法在标记类别数据集上进行训练。实验结果表明，这些特征显著提高了比特币地址分类的性能。我们在八个分类器下评估了结果，并使用LightGBM实现了87%/86%的最高Micro-F1/Macro-F1。
2019-03-19 cs.CR cs.LG stat.ML
Zendoo: a zk-SNARK Verifiable Cross-Chain Transfer Protocol Enabling Decoupled and Decentralized Sidechains
侧链是一种有吸引力的创新，旨在实现区块链的可扩展性和可扩展性。其基本思想简单而强大：构建一个具有所需功能的并行链-侧链，并提供一种在主链和侧链之间转移硬币的方法。在本文中，我们介绍了Zendoo，这是一种类似比特币的区块链系统，允许在不知道其内部结构的情况下创建不同类型的侧链并与之通信。我们考虑主链和侧链之间的父子关系，其中侧链节点直接观察主链，而主链节点只观察来自侧链维护者的加密认证证书。我们使用zk-SNARKs来构建一个由侧链使用的通用可验证传输机制。此外，我们还提出了一个名为Latus的特定侧链结构，它可以建立在这个基础设施之上，并实现了一个去中心化的可验证区块链支付系统。我们利用zk-SNARKs的递归组合来生成用于生成证书有效性证明的侧链状态进程的简洁证明。这允许主链有效地验证侧链中执行的所有操作，而无需了解这些操作的任何细节。
2020-02-05 cs.CR
Rollerchain, a Blockchain With Safely Pruneable Full Blocks
比特币是第一个成功的去中心化全球数字现金系统。它的挖掘过程需要大量的计算资源，因此它的有用性仍然是一个有争议的话题。我们的目标是通过重新利用比特币和当今其他区块链系统的工作来解决三个问题。首先，存储区块链的空间随着交易数量的增加而线性增长。第二，诚实节点被迫在存储完整块方面是不合理的。第三，新节点的无信任引导过程涉及下载和处理所有写入区块链的交易。在本文中，我们提出了一种新的共识协议，用于类似比特币的点对点系统，其中生成块的权利被赋予提供存储过去状态快照子集的非交互式证明的一方。与今天使用的区块链系统不同，如果节点修剪不需要挖掘的完整区块，则使用我们协议的网络是安全的。我们扩展了GKL模型来描述我们的工作量证明方案和它所需要的事务模型修改。我们提供了我们的协议的详细分析和它的安全性证明。
2016-08-23 cs.CR
B-Privacy: Defining and Enforcing Privacy in Weighted Voting
针对加权投票系统公开计票易泄露选民选择的问题，提出基于贿赂成本的B-privacy隐私概念与加噪提升机制，分析DAO提案验证其在非极端权重集中场景的有效性，并首次给出该类系统透明度与隐私权衡的原则性指导。
2025-09-30 cs.CR
Ant routing algorithm for the Lightning Network
我们提出了一个分散的路由算法，可以在比特币闪电网络中实现。网络中的所有节点对路径搜索的贡献相等。该算法的灵感来自蚂蚁路径搜索算法。
2018-08-11 cs.CR cs.DC
