适用于去中心化应用的减损 collusion 协作的 TLS 证明协议

《IEEE Data Descriptions》：Collusion-Minimized TLS Attestation Protocol for Decentralized Applications

　　

摘要：

传输层安全（TLS）认证协议是去中心化应用的关键组成部分，这些应用需要经过身份验证的链下数据。然而，现有的Designated Commitment TLS（DCTLS）架构依赖于指定的验证者，这限制了公众的可验证性，并允许在链上环境中发生证明者与验证者之间的串通。为了解决这些限制，我们提出了一个最小化串通的TLS认证框架，该框架扩展了现有的DCTLS协议，以支持与分布式验证者共同验证的认证。该框架结合了两个互补的组件：dx-DCTLS（一个通用转换层），它通过将不可验证的组件替换为可验证的组件来升级现有的DCTLS架构；以及一个基于分布式可验证随机函数（DVRFs）和阈值签名方案（TSS）的去中心化验证层。这两个组件的结合使多个验证者能够共同验证TLS认证，同时最小化证明者与验证者之间的串通。在这项研究中，我们正式定义了一个阈值认证不可伪造性概念，以捕捉多验证者环境中的对手行为，并在标准假设下证明了其安全性。具体来说，通过从去中心化预言机网络（DONs）中通常使用的独立多会话验证方法，过渡到一个统一且可导出的认证框架，我们消除了证明者端的重复工作。因此，证明者的复杂度从O(n)降低到了O(1)。为了评估其实用性，我们提供了一个端到端的原型实现，并将其与基于DECO的复制基线进行了比较。结果表明，所提出的框架在高阈值大小下仍然保持高效，并且只引入了适度的额外开销，证明了在智能合约环境中实现最小化串通和可共同验证的TLS认证的可行性。

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一、引言

智能合约是自带计算能力的环境，默认情况下无法直接访问外部数据。为了解决这一限制并增强去中心化应用（dApps）的功能，预言机[1]作为中介，从链下获取数据并将其提供给智能合约，使dApps能够对现实世界事件做出反应。其中，基于TLS的预言机因利用传输层安全（TLS）协议[2]、[3]直接从Web服务器获取经过身份验证的数据而受到重视。鉴于HTTPS的普及，这类预言机为Web和区块链生态系统之间提供了实用且安全的桥梁。