Centralization in blockchains: causes and mitigations
Notice bibliographique
Résumé
The celebrated Nakamoto consensus protocol, introduced in 2008, has ushered in severalnew consensus applications, most popularly cryptocurrencies like Bitcoin and Ethereum. There has since been a spark in this new area of study in both academia and industry, including many new systems which are now part of a multi-billion dollar industry. At their heart, these protocols implement a public and immutable record of transactions known as the blockchain. The main promise and appeal of such blockchain systems is decentralized governance in an open and distributed network. I present this thesis as a comprehensive study of whether or not these systems are living up to that promise. In the first part of this thesis, I focus on one of these systems: Ethereum, the second largest cryptocurrency by market capitalization. I present several measurement studies, focusing on several aspects of the network and its history. My work covers how protocol changes have historically impacted the network, how users are utilizing the blockchain in their transactions, and how the peer-to-peer network responsible for disseminating the messages in the network is operating. Across all of these studies, I observe centralizing behaviors in the network linked to peer behavior, barriers of entry into the system, and miner incentives. Based on these observations, in the second part of this thesis I ask the following questions: (1) What are the conditions under which blockchain consistency can be maintained? (2) Are there protocols that will enable clients to join the system in a lightweight manner without giving up trust? And (3) What role does the mining reward function play in incentivizing more decentralized miner participation? I address these foundational questions through rigorous theoretical analyses of existing protocols, and by developing new protocols with provable guarantees. My results include a new Markov framework for analyzing consistency guarantees for several blockchain models, a lightweight transaction verification protocol, and a class of mining reward functions that promote more decentralized miner participation. In summary, the main contributions of this thesis are extensive measurement studies of blockchain systems that expose certain security vulnerabilities and centralizing factors, and the development of analytical tools and protocols to mitigate them.--Author's abstract
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,008 | 0,036 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,003 | 0,008 |
| Communication savante | 0,004 | 0,008 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,005 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».