Beating the Fault-Tolerance Bound and Security Loopholes for Byzantine Agreement with a Quantum Solution

Byzantine容错 量子纠缠 计算机科学 量子 上下界 节点(物理) 容错 量子计算机 理论计算机科学 数学 物理 分布式计算 量子力学 数学分析
作者
Chen-Xun Weng,Ruiqi Gao,Yu Bao,Bing-Hong Li,Wen‐Bo Liu,Yuan-Mei Xie,Yu-Shuo Lu,Hua‐Lei Yin,Zeng‐Bing Chen
出处
期刊:Research [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:6: 0272-0272 被引量:22
标识
DOI:10.34133/research.0272
摘要

Byzantine agreement, the underlying core of blockchain, aims to make every node in a decentralized network reach consensus. Classical Byzantine agreements unavoidably face two major problems. One is 1/3 fault-tolerance bound, which means that the system to tolerate f malicious players requires at least 3 f + 1 players. The other is the security loopholes from its classical cryptography methods. Here, we propose a Byzantine agreement framework with unconditional security to break this bound with nearly 1/2 fault tolerance due to multiparty correlation provided by quantum digital signatures. It is intriguing that quantum entanglement is not necessary to break the 1/3 fault-tolerance bound, and we show that weaker correlation, such as asymmetric relationship of quantum digital signature, can also work. Our work strictly obeys two Byzantine conditions and can be extended to any number of players without requirements for multiparticle entanglement. We experimentally demonstrate three-party and five-party consensus for a digital ledger. Our work indicates the quantum advantage in terms of consensus problems and suggests an important avenue for quantum blockchain and quantum consensus networks.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
blackddl应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
molihuakai应助科研通管家采纳,获得200
3秒前
木子林夕完成签到,获得积分10
5秒前
shihun完成签到,获得积分10
6秒前
趁热拿铁完成签到 ,获得积分10
11秒前
旺旺完成签到,获得积分10
13秒前
落后的小伙完成签到,获得积分10
16秒前
babao完成签到,获得积分10
20秒前
MHY完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
dz完成签到,获得积分10
22秒前
桥豆麻袋完成签到,获得积分10
24秒前
源宝完成签到 ,获得积分10
25秒前
咸咸完成签到 ,获得积分10
26秒前
liu发布了新的文献求助50
27秒前
小蘑菇应助yuanjie采纳,获得30
27秒前
天明完成签到,获得积分10
28秒前
浊轶完成签到 ,获得积分10
28秒前
打打应助LaTeXer采纳,获得10
30秒前
shiyi0709完成签到,获得积分10
33秒前
LaTeXer重新开启了tebf文献应助
35秒前
XCai完成签到,获得积分10
36秒前
刘雯完成签到,获得积分10
37秒前
41秒前
xcwy完成签到,获得积分10
44秒前
Zoe完成签到,获得积分10
52秒前
pwang_lixin完成签到,获得积分10
52秒前
黎黎原上草完成签到,获得积分10
54秒前
李君完成签到 ,获得积分10
1分钟前
RO完成签到,获得积分20
1分钟前
Doupright完成签到 ,获得积分10
1分钟前
啦啦啦啦完成签到 ,获得积分10
1分钟前
pwang_ecust完成签到,获得积分10
1分钟前
Zoey发布了新的文献求助50
1分钟前
共享精神应助zhuangbaobao采纳,获得10
1分钟前
genau000完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
my196755完成签到,获得积分10
1分钟前
研友Bn完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Psychopathic Traits and Quality of Prison Life 1000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 660
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6451316
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8263225
关于积分的说明 17606589
捐赠科研通 5516063
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2903623
邀请新用户注册赠送积分活动 1880627
关于科研通互助平台的介绍 1722634