LNGate$^2$：使用比特币的闪电网络和门限密码学实现安全的双向物联网微支付
摘要：区块链技术的发展使得比特币成为一种去中心化支付系统，但它也存在高交易费用和低吞吐量等问题。较后引入的闪电网络通过采用离链支付的创新概念解决了这些问题。由于存储、内存和处理能力的限制，将闪电网络和比特币部署在物联网设备上是不可行的。因此，在本文中，我们提出了一种安全高效的协议，通过一个不受信任的网关节点，使物联网设备能够使用闪电网络的功能。通过托管闪电网络和比特币节点的网关，物联网设备可以打开和关闭闪电网络通道，并发送和接收闪电网络支付。这种委托方法采用了基于阈值密码学的方案，要求物联网设备和闪电网络网关共同执行所有闪电网络操作。具体而言，我们提出了阈值化闪电网络的比特币公钥和私钥，以及其新通道状态（即承诺点）的公钥和私钥。我们通过博弈论安全分析证明了物联网设备在合谋攻击下的安全性。我们通过更改闪电网络的源代码实现了所提议的协议，并使用多台树莓派对其性能进行了全面评估。评估结果表明，该协议速度快，不会带来额外的成本开销，可以在低数据速率的无线网络上运行，具有可扩展性，并且能耗开销微不足道。据我们所知，这是首次在闪电网络中实现阈值密码学的研究。
作者：Ahmet Kurt, Kemal Akkaya, Sabri Yilmaz, Suat Mercan, Omer Shlomovits, Enes Erdin
论文ID：2206.02248
分类：Cryptography and Security
分类简称：cs.CR
提交时间：2023-07-21