Cerberus Channels: Incentivizing Watchtowers for Bitcoin

Avarikioti, Zeta; Litos, Orfeas Stefanos Thyfronitis; Wattenhofer, Roger

doi:10.1007/978-3-030-51280-4_19

Cited by 39 publications

(24 citation statements)

References 5 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…Rebalancing PCNs. There are several payment channel primitives proposed in literature [28,24,12,6,7,21]. Regardless of the primitive, a challenge all PCNs share is how to route transactions in the PCN while maintaining balanced channels for as long as possible.…”

Section: Related Workmentioning

confidence: 99%

HIDE & SEEK: Privacy-Preserving Rebalancing on Payment Channel Networks

Avarikioti¹,

Pietrzak²,

Salem³

et al. 2021

Preprint

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Payment channels effectively move the transaction load off-chain thereby successfully addressing the inherent scalability problem most cryptocurrencies face. A major drawback of payment channels is the need to "top up" funds on-chain when a channel is depleted. Rebalancing was proposed to alleviate this issue, where parties with depleting channels move their funds along a cycle to replenish their channels off-chain. Protocols for rebalancing so far either introduce local solutions or compromise privacy. In this work, we present an opt-in rebalancing protocol that is both private and globally optimal, meaning our protocol maximizes the total amount of rebalanced funds. We study rebalancing from the framework of linear programming. To obtain full privacy guarantees, we leverage multi-party computation in solving the linear program, which is executed by selected participants to maintain efficiency. Finally, we efficiently decompose the rebalancing solution into incentive-compatible cycles which conserve user balances when executed atomically.

show abstract

Section: Related Workmentioning

confidence: 99%

HIDE & SEEK: Privacy-Preserving Rebalancing on Payment Channel Networks

Avarikioti¹,

Pietrzak²,

Salem³

et al. 2021

Preprint

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Recently, Avarikioti et al proposed Cerberus channels, [1] a protocol for payment channels that includes watchtowers watching for outdated commitment transactions on the first layer. They also define a security property and show that Cerberus channels fulfill this property.…”

Section: Related Workmentioning

confidence: 99%

“…They also define a security property and show that Cerberus channels fulfill this property. The security property we define is inspired by the security property used in [1]; however, our definition does explicitly consider the timeouts and includes HTLCs which are required for payments over intermediaries.…”

Section: Related Workmentioning

confidence: 99%

Fundamental Properties of the Layer Below a Payment Channel Network

Grundmann

Hartenstein

2020

Lecture Notes in Computer Science

View full text Add to dashboard Cite

Payment channel networks are a highly discussed approach for improving scalability of cryptocurrencies such as Bitcoin. As they allow processing transactions off-chain, payment channel networks are referred to as second layer technology, while the blockchain is the first layer. We uncouple payment channel networks from blockchains and look at them as first-class citizens. This brings up the question what model payment channel networks require as first layer. In response, we formalize a model (called RFL model) for a first layer below a payment channel network. While transactions are globally made available by a blockchain, the RFL model only provides the reduced property that a transaction is delivered to the users being affected by a transaction. We show that the reduced model's properties still suffice to implement payment channels. By showing that the RFL model can not only be instantiated by the Bitcoin blockchain but also by trusted third parties like banks, we show that the reduction widens the design space for the first layer. Further, we show that the stronger property provided by blockchains allows for optimizations that can be used to reduce the time for locking collateral during payments over multiple hops in a payment channel network.

show abstract

“…There has been significant work in compressing application data in a way that maintains consensus. Such examples include moving transactions and smart contract ex ecution offchain in Layer 2 constructions such as payment channels [126,86,10,11] and networks, rollups of the optimistic [142] or zeroknowledge [20] kind, and sidechains [125,125,90,82]. Other systems allow (quite successfully) compressing multiple transactions into fewer or smaller, such as in the case of EDRAX [38], bulletproofs [31], or Mimblewim ble [124].…”

Section: Consensus Compressionmentioning

confidence: 99%

“…Typically, the application data will increase as the execution continues. There are several attempts to optimize the size of these data [38,126,86,11,10,20,142]. We remind the reader that, in this thesis, we do not focus on these.…”

Section: Consensus and Application Datamentioning

confidence: 99%

Decentralized Blockchain interoperability

Zindros¹,

Ζήνδρος²

View full text Add to dashboard Cite

Προτείνουμε τον πρώτο αποκεντρωμένο μηχανισμό διαλειτουργικότητας ανάμεσα σε αλυσίδες βασισμένες στην απόδειξη εργασίας, στην απόδειξη μεριδίου, ή συνδυασμούς τους. Για την κατασκευή του, εισάγουμε δύο νέα κρυπτογραφικά primitives που λειτουργούν ως πιστοποιητικά επικοινωνίας αλυσίδων. Για πηγές απόδειξης μεριδίου, οι Αυτοτελείς Κατωφλιακές Πολυ-υπογραφές (ATMS) επιτρέπουν στην απόδειξη ότι το μερίδιο άλλαξε από εποχή σε εποχή. Για πηγές απόδειξης εργασίας, οι Μη-Διαδραστικές Αποδείξεις Απόδειξης Εργασίας (NIPoPoWs) επιτρέπουν την συμπίεση της απόδειξης εργασίας σε σύντομα αλφαριθμητικά που μειώνουν το μέγεθος μίας αλυσίδας σε μία πολυλογαριθμικού μεγέθους απόδειξη. Δίνουμε τις πρώτες κατασκευές ATMS και NIPoPoWs. Για την απόδειξη εργασίας, αποδεικνύουμε ότι οι κατασκευές μας είναι ασφαλείς στο μοντέλο στατικής και δυναμικής δυσκολίας και πετυχαίνουμε ασφάλεια στο σύγχρονο μοντέλο αλλά και στο μοντέλο φραγμένων καθυστερήσεων με συγκεκριμένα φράγματα αντιπάλου σε κάθε περίπτωση. Δίνουμε τον πρώτο ορισμό ασφάλειας πλευρικών αλυσίδων (sidechain) και αποδεικνύουμε αυστηρά ότι οι κατασκευές μας είναι ασφαλείς. Οι αποδείξεις μας είναι στο μοντέλο του Bitcoin Backbone για την εργασία και στο Ouroboros για τα μερίδια.Τα πιστοποιητικά επικοινωνίας αλυσίδων που προτείνουμε επιτρέπουν την μεταφορά γενικών πληροφοριών ανάμεσα σε αλυσίδες. Περιγράφουμε πολλαπλές εφαρμογές των πλευρικών αλυσίδων μας, μεταξύ άλλων μονής κατεύθυνσης μεταφορές χρήματος βασισμένων στο κάψιμο χρήματος καθώς και διπλής κατεύθυνσης μεταφορές χρήματος. Εκτός από την διαλειτουργικότητα, τα πρωτόκολλά μας επιτρέπουν την μεταφορά πληφοροριών που αφορούν μία αλυσίδα για ιδία χρήση. Αυτό επιτρέπει την κατασκευή υπερελαφρών πορτοφολιών με εκθετικά μικρότερη επικοινωνιακή πολυπλοκότητα από τα παραδοσιακά πορτοφόλια. Αυτά τα υπερελαφριά πορτοφόλια είναι η πρώτη ασυμπτωτική βελτίωση σε σχέση με το σύστημα Απλής Πιστοποίησης Πληρωμών (SPV). Επιπλέον, τα πρωτόκολλά μας μπορούν να χρησιμοποιηθούν στο πλαίσιο της απόδειξης εργασίας για να δημιουργήσουν υπερελαφρείς εξορύκτες οι οποίοι χρειάζονται μόνο λογαριθμικό χώρο για να εξορύξουν και αποτελούν εκθετική βελτίωση σε σχέση με κλασικά πρωτόκολλα εξόρυξης απόδειξης εργασίας. Δείχνουμε την πρακτικότητα των σχημάτων μας με πειράματα, προσομοιώσεις, και υλοποιήσεις, συμπεριλαμβανωμένων μετρήσεων ασφάλειας και απόδοσης. Δίνουμε συγκεκριμένες τιμές για τις παραμέτρους ασφαλείας που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην πράξη. Δουλέψαμε με το χώρο της βιομηχανίας για να υλοποιηθούν τα σχήματά μας στην πράξη: Τα πρωτόκολλά μας έχουν υλοποιηθεί σε αληθινές συνθήκες και διαχειρίζονται πραγματικά κεφάλαια στις αλυσίδες απόδειξης εργασίας ERGO, nimiq, WebDollar και Midnight, καθώς και στην αλυσίδα απόδειξης μεριδίου Cardano.

show abstract

Cerberus Channels: Incentivizing Watchtowers for Bitcoin

Cited by 39 publications

References 5 publications

HIDE & SEEK: Privacy-Preserving Rebalancing on Payment Channel Networks

HIDE & SEEK: Privacy-Preserving Rebalancing on Payment Channel Networks

Fundamental Properties of the Layer Below a Payment Channel Network

Decentralized Blockchain interoperability

Contact Info

Product

Resources

About