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Blockchain Research #2

Discharged Payment Channels: Quantifying the Lightning Network's Resilience to Topology-Based Attacks

Autoren: Elias Rohrer, Julian Malliaris, Florian Tschorsch

Veröffentlicht: 23 April, 2019

Link: https://arxiv.org/pdf/1904.10253.pdf Abstrakt [*]:

Das Lightning Network ist das bisher am weitesten verbreitete Zahlungskanal-Netzwerk (Payment Channel Network - PCN) und somit eine attraktive Angriffsfläche für Gegner. In diesem Paper analysieren wir die PCN-Topologie des Lightning Network und untersuchen seine Widerstandsfähigkeit gegen zufällige Ausfälle und gezielte Angriffe. Insbesondere stellen wir die Begriffe "channel exhaustion" und "node isolation" vor und zeigen, dass das Lightning Network anfällig für diese Angriffe ist. In einer ersten Analyse bestätigen wir, dass das Lightning Network als kleinräumiges und skalierungsfreies Netzwerk eingestuft werden kann. Basierend auf diesen Erkenntnissen entwickeln wir eine Reihe von Strategien für gezielte Angriffe und führen Kennzahlen ein, die es uns ermöglichen, den Vorteil des Angreifers zu quantifizieren. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass ein Angreifer, der in der Lage ist, eine bestimmte Anzahl von Knoten zu entfernen, einer zentralitätsbasierten Strategie folgen sollte, während ein ressourcenbegrenzter Angreifer, der auf hohe Effizienz abzielt, eine hochrangige Minimum Cut Strategie anwenden sollte.

Meinung: Dieses Paper ist für Leser geeignet, welche sich stark mit der Graphentheorie auskennen, oder über erweitertes mathematisches Wissen verfügen. Eine komplexe Einführung in den "Second-Layer" Lightning Network bleibt verwert. Vermutlich war es nicht das Ziel der Autoren, solch eine Einführung zur Verfügung zu stellen. Nichts desto trotz wird dem Leser ein tiefen Einblick gegeben, warum das Lightning Network angreifbar ist und vor allem wie solche Angriffe aussehen könnten. Ebenso wird eine Einführung in die Theorie der verschiedenen Angriffsvektoren angeboten, so dass dieses Paper auch für Interessenten von Sicherheitsaspekten von verteilten System interessant sein sollte. Darüberhinaus steigert das Paper die Sensibilität das Lightning Network als Payment-Option für seinen Service anzubieten, oder einen eigenen Full-Node zu betreiben.

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