DOI: https://doi.org/10.20535/2523-4455.2019.24.1.167007

Апаратний прискорювач операції доказу виконаної роботи в криптовалюті IOTA

Serhii O. Sachov, Ievgen V. Korotkyi

Анотація


Запропоновано структуру апаратного прискорювача операції доказу виконаної роботи (Proof-of-work, PoW) в криптовалюті IOTA. Описано запропоновану структуру з застосуванням мови Verilog. Розроблений апаратний прискорювач синтезовано в базисі програмованої логіки типу FPGA та інтегровано в систему-на-кристалі для FPGA Cyclone V з вбудованим ARM процесором. Створено Linux-драйвер для використання прискорювача з програм користувача. Проведено оцінку апаратурних витрат та продуктивності розрахунків запропонованого прискорювача у порівнянні з програмною реалізацією та існуючим аналогом.

Бібл. 14, рис. 6.


Ключові слова


геш функція; Verilog; обчислювач; програмована логіка; система-на-кристалі; криптовалюта; інтернет речей; апаратний акселератор

Повний текст:

PDF

Перелік посилань для Cited-By Linking


“Ericsson mobility report,” 2015. [Online]. Available: https://www.ericsson.com/assets/local/news/2016/03/ericsson-mobility-report-nov-2015.pdf.

“VISA processing,” 2018. [Online]. Available: https://www.visaeurope.com/enabling-payments/processing.

S. Popov, “The Tangle,” 2018. [Online]. Available: https://iota.org/IOTA_Whitepaper.pdf.

Q. Bramas, “The Stability and the Security of the Tangle,” Apr. 2018, URL: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01716111.

N. B. Biradar, “IOTA-Next Generation Block chain,” Int. J. Eng. Comput. Sci., vol. 7, no. 04, pp. 23823–23826, Apr. 2018, DOI: 10.18535/ijecs/v7i4.05.

L. M. Bach, B. Mihaljevic, and M. Zagar, “Comparative analysis of blockchain consensus algorithms,” in 2018 41st International Convention on Information and Communication Technology, Electronics and Microelectronics (MIPRO), 2018, pp. 1545–1550, DOI: 10.23919/MIPRO.2018.8400278.

M. Scherer, “Performance and Scalability of Blockchain Networks and Smart Contracts,” 2017, URL: http://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:1111497/FULLTEXT01.pdf.

R. C. Merkle, “A Digital Signature Based on a Conventional Encryption Function,” in Advances in Cryptology — CRYPTO ’87, Springer, Berlin, Heidelberg, 1988, pp. 369–378, URL: http://link.springer.com/10.1007/3-540-48184-2_32.

“Source code for IOTA solutions” [Online]. Available: https://github.com/iotaledger.

T. Pototschnig, “Source code for IOTA VHDL PoW.” [Online]. Available: https://github.com/shufps/iota_vhdl_pow.

E. Heilman, N. Narula, T. Dryja, and M. Virza, “IOTA Vulnerability Report: Cryptanalysis of the Curl Hash Function Enabling Practical Signature Forgery Attacks on the IOTA Cryptocurrency,” URL: https://github.com/mit-dci/tangled-curl/blob/master/vuln-iota.md.

G. Bertoni, M. Peeters, D. Joan, and G. Van Assche, “On the security of the keyed sponge construction,” in Proceedings of the Symmetric Key Encryption Workshop, 2011, pp. 1–15.

P. D. Handy, “Source code for CURL hash function.” [Online]. Available: https://github.com/iotaledger/ccurl/blob/master/src/lib/curl.c.

I. Korotkyi and S. Sachov, “Source code for the proposed IOTA PoW hardware accelerator,” 2018. [Online]. Available:https://github.com/LampaLab/iota_fpga/tree/master/pow_accel_soc.


Перелік посилань


  1. “Ericsson mobility report,” 2015. [Online]. Available: https://www.ericsson.com/assets/local/news/2016/03/ericsson-mobility-report-nov-2015.pdf.
  2. “VISA processing,” 2018. [Online]. Available: https://www.visaeurope.com/enabling-payments/processing.
  3. S. Popov, “The Tangle,” 2018. [Online]. Available: https://iota.org/IOTA_Whitepaper.pdf.
  4. Q. Bramas, “The Stability and the Security of the Tangle,” Apr. 2018, URL: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01716111.
  5. N. B. Biradar, “IOTA-Next Generation Block chain,” Int. J. Eng. Comput. Sci., vol. 7, no. 04, pp. 23823–23826, Apr. 2018, DOI: 10.18535/ijecs/v7i4.05.
  6. L. M. Bach, B. Mihaljevic, and M. Zagar, “Comparative analysis of blockchain consensus algorithms,” in 2018 41st International Convention on Information and Communication Technology, Electronics and Microelectronics (MIPRO), 2018, pp. 1545–1550, DOI: 10.23919/MIPRO.2018.8400278.
  7. M. Scherer, “Performance and Scalability of Blockchain Networks and Smart Contracts,” 2017, URL: http://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:1111497/FULLTEXT01.pdf.
  8. R. C. Merkle, “A Digital Signature Based on a Conventional Encryption Function,” in Advances in Cryptology — CRYPTO ’87, Springer, Berlin, Heidelberg, 1988, pp. 369–378, URL: http://link.springer.com/10.1007/3-540-48184-2_32.
  9. “Source code for IOTA solutions” [Online]. Available: https://github.com/iotaledger.
  10. T. Pototschnig, “Source code for IOTA VHDL PoW.” [Online]. Available: https://github.com/shufps/iota_vhdl_pow.
  11. E. Heilman, N. Narula, T. Dryja, and M. Virza, “IOTA Vulnerability Report: Cryptanalysis of the Curl Hash Function Enabling Practical Signature Forgery Attacks on the IOTA Cryptocurrency,” URL: https://github.com/mit-dci/tangled-curl/blob/master/vuln-iota.md.
  12. G. Bertoni, M. Peeters, D. Joan, and G. Van Assche, “On the security of the keyed sponge construction,” in Proceedings of the Symmetric Key Encryption Workshop, 2011, pp. 1–15.
  13. P. D. Handy, “Source code for CURL hash function.” [Online]. Available: https://github.com/iotaledger/ccurl/blob/master/src/lib/curl.c.
  14. I. Korotkyi and S. Sachov, “Source code for the proposed IOTA PoW hardware accelerator,” 2018. [Online]. Available:https://github.com/LampaLab/iota_fpga/tree/master/pow_accel_soc.


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.




Copyright (c) 2019 Сачов С. О., Короткий Є. В.

Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 4.0 International License.

ISSN: 2523-4447
e-ISSN: 2523-4455