BSV 上高效的多方公平交易

Posted 2022-12-11 sCrypt 智能合约

我们为多方安全计算（MPC）引入了一种高效的协议，以公平地交换他们的秘密输入。确切地说，我们指的是以下两个保证：

1. 忠实遵守协议/合同的诚实方永远不会损失押金（如果有的话）。
2. 如果背离协议的恶意方获得了所有秘密并因此可以计算输出，则他应补偿所有诚实方。

允许安全且经济地收集所有输入，这为各种 MPC 在 BSV 上进行打开了大门，而无需依赖各方的合作。

多方安全计算（MPC）

之前，我们以去中心化抽奖为例介绍了如何对 BSV 进行 MPC。有一个严格的限制，因为它假设所有各方都是诚实的并且将提供他们的秘密输入。这种假设在实践中不太可能成立，特别是当各方发现他们会因此泄露秘密。

两方公平交易

一种迫使每一方透露其秘密的方法是使用如下所示的定时承诺方案 (TCS)。P2 必须在时间 τ 之前透露他的秘密 T，否则 P1 可以拿走他的存款 q。

TSC

不成熟的方法

不成熟的双方交易

人们可能会想在 P1 和 P2 之间使用两个 TCS 来交换秘密。但是，P2 可以通过步骤 1 获取 P1 的 q 个硬币，拒绝在步骤 2 中存款来攻击协议。从本质上讲，即使 P1 行为诚实，他也会失去他的押金，根据我们的标准 1，这种方法是不公平的。

公平的方法

公平的双方交易

在我们的新方案中，要让 P2 给予 P1 押金，除了他自己的 W2 之外，他还必须知道 P1 的秘密 W1。如果 P2 在第 2 步中止，他就不能再取回它。因此，它可以防止上述攻击。

多方公平交流

我们将把交换协议推广到 n 方，其中 n > 2。一种直接的方法是在每对之间简单地运行两方公平的协议。运行每一对需要 2 个交易。因此，它总共需要 O(n²) 次交易。

我们展示了一个更高效的协议，它只需要 O(n) 个交易。

不成熟的方法

不成熟的多方交易

使用上述方法扩展两方公平交易看起来很好。但是，如果 P1 和 P2 勾结，它很容易受到攻击。要了解原因，只需将 P2 和 P1 视为同一方即可。首先，P1 在步骤 3 中揭示 w1。作为诚实的一方，P3 在步骤 2 中揭示 w3。P2（本质上是 P1）在第 1 步中止，并在时间 τ3 后取回他的押金。现在 P1 拥有所有秘密，但 P3 不知道 w2。根据我们的标准 2，这是不公平的。

公平的方法

为了公平交易，它分两个阶段进行：

1. 第一阶段：各方存款到 Pn。这可以同时在一轮中发生。
2. 第二阶段：Pi 交替地给予 P(i-1) 押金，从 n 到 2。这种情况一个接一个地发生。

要了解为什么会这样，很明显，在第二阶段结束时，除 Pn 之外的所有各方都已公平。如果 Pn 没有提供第一阶段的押金，那么诚实的一方会通过第一阶段退款获得 q 个硬币。否则 Pn 也公平参与。如需严格证明，请参阅论文¹。

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[1] 如何使用比特币设计公平协议。伊多·本托夫；兰吉特·库马雷桑。计算机科学讲义| 2014 年 8 月。