Η ασφάλεια του Bitcoin και βελτιώσεις επίδοσης βασισμένες σε DAG

Το πρωτόκολλο Bitcoin έχει προταθεί ως αποκεντρωμένο σύστημα πληρωμών στο οποίο οποιοσδήποτε συμμετέχων μπορεί να επαληθεύσει τις συναλλαγές του. Όμως, η απόδοση του είναι σημαντικά μικρότερη από τα αντίστοιχα κεντροποιημένα συστήματα, και από τη σύλληψή του έχουν προταθεί πολλές τροποποιήσεις του που έχουν στόχο να αυξήσουν την απόδοση του. Σε αυτή τη διπλωματική, εξερευνούμε μια κατηγορία πρωτοκόλλων τα οποία χρησιμοποιούν διαφορετικό κανόνα επιλογής αλυσίδας ή χρησιμοποιούν κατευθυνόμενο ακυκλικό γράφημα αντί για αλυσίδα από block, εστιάζοντας στις εγγυήσεις ασφάλειας τους.

Αρχικά περιγράφουμε το πρωτόκολλο Bitcoin και παρουσιάζουμε μια επισκόπηση των αποδείξεων της ασφάλειάς του, με σκοπό να κατανοήσουμε τις μεθόδους που χρησιμοποιήθηκαν και τους περιορισμούς στην απόδοση που προκύπτουν από αυτές. Στη συνέχεια, περιγράφουμε το πρωτόκολλο GHOST, το οποίο στη θέση του κανόνα της μεγαλύτερης αλυσίδας του Bitcoin χρησιμοποιεί τον κανόνα GHOST, και είναι η βάση για πρωτόκολλα που βασίζονται σε κατευθυνόμενο ακυκλικό γράφημα όπως τα PHANTOM, GHOSTDAG, SPECTRE και Conflux. Παρουσιάζουμε επίσης μια απόπειρα για μια εναλλακτική απόδειξη της ασφάλειας του GHOST. Τέλος, περιγράφουμε τα παραπάνω πρωτόκολλα που βασίζονται σε κατευθυνόμενο ακυκλικό γράφημα και παρουσιάζουμε τις εγγυήσεις ασφάλειάς τους.