Crypto

万華鏡 – 安全にポーカーをするための暗号プロトコル

Bernardo DavidはFinancial Cryptography 2018で研究論文を発表

ポーカーは間違いなく、カジノとインターネットの両方で、世界で最も人気のあるカードゲームの1つです。オンラインポーカーは2000年代初めのブームの後にますます人気が高まっており、数千億ドルの売上高を見込んで成長市場を牽引しています。しかし、オンラインギャンブルの現在のモデルは、簡単にお金を稼ぐことを目指している不満な従業員のゲームやゲームを容易にリグインできるオンラインカジノを盲目的に信頼するようにユーザーに強いる。実際、この状態は脅威であるだけでなく、現実の攻撃を引き起こしています。

オンラインカジノを使用する明確な選択肢は、第三者を信頼することなく、ネットワーク上で安全にポーカーをプレイするための暗号プロトコルを使用することです。実際、このようなプロトコルを構築することは、現代の暗号の初期からの研究課題であった。Shamir、Rivest、Adlemanは、有名なRSA公開鍵暗号化方式を公開したわずか数年後に、この目的のための最初の候補プロトコルを提案しました。彼らの精一杯の努力は、何年もの間に無数の結果を生み出してきた長い研究を開始しました。しかし、主に以下の問題が原因で、実際のアプリケーションで暗号ポーカープロトコルが採用されたことはありません。

1 – セキュリティ:既存のポーカープロトコルのセキュリティ保証は明確に定義されていないため、これらのプロトコルが実際に提供するセキュリティレベルとその信頼性を理解することは困難です。

2 – 効率性:既存のポーカープロトコルのほとんどは、高価な暗号化技術に依存しており、現実世界では長い遅延を伴う退屈なゲームになる高い計算および通信のオーバーヘッドが発生します。

3 – 財務上の考慮点:従来のポーカープロトコルでは、古典的な暗号技法で正当にプレイされたことが保証されていたにもかかわらず、勝利者に報酬を受け取ることはできませんでした。

最近のFinancial Cryptography 2018カンファレンスで発表される論文では、上記の3つの問題すべてに対処する最初の暗号ポーカープロトコルであるKaleidoscopeを構築しています。万華鏡は、包括的なセキュリティモデルに従って安全であることが証明された最初のプロトコルであり、ポーカープロトコルから一般的に必要とされるすべての特性と保証を正式かつ明確に取得します。さらに、Kaleidoscopeはブロックチェーン技術を使用して、勝者が報酬を受け取り、詐欺師が財政的に罰せられることを保証します。Kaleidoscopeは、金銭的報酬と罰金執行を提供する一方、セキュリティを達成するために数学的に証明されていますが、正式に証明されていない既存のソリューションと比較して、非常に高い効率を実現します。

Kaleidoscopeを設計する最初のステップは、ポーカープロトコルが達成すべきセキュリティ保証を正式に定義することでした。このような正式な定義は現在の文献にはないので、私たちは、暗号プロトコルセキュリティのゴールデンスタンダードである、いわゆるシミュレーションパラダイムの中で、ポーカーの最初のセキュリティ定義を提供します。私たちのセキュリティ定義は、ポーカーゲームのすべてのフェーズを考慮し、それぞれのセキュリティ保証とそれらが保持する条件をモデリングします。つまり、1人のプレーヤーを除くすべてのプレーヤーを攻撃できる非常に強力な敵に対してセキュリティをモデル化します。この最悪の場合のシナリオでは、1人のプレイヤーに対して不正をするために、多くのプレイヤーが結託している場合も含まれます。

正式な正式モデルを使用して、我々はセキュリティ定義を実現することが証明できる高効率なプロトコルであるKaleidoscopeを開発しました。私たちのプロトコルは、シャッフルの正しさについて最先端のゼロ知識証明をベースにしており、計算とコミュニケーションにおいて最高の効率を達成するために慎重に作られています。実際のところ、Kaleidoscope は今後の作業に示されるように、正式なセキュリティ保証がない従来のプロトコルよりも3倍の計算量と8倍の通信量を必要としながら、高いセキュリティ保証を実現しています。

Kaleidoscopeのもう一つの重要な特徴は、勝者が報酬を受け取ることを保証し、不正行為者はゲームから蹴飛ばされるだけでなく、罰金を科されることです。基本的な考え方は、ゲームが始まる前に、すべてのプレイヤーが賭けに使う資金と「担保」資金をスマート契約に送ることです。ゲームの終了時に、スマート契約は、ゲームの結果に従って賭け金がプレーヤーに配分され、担保資金が返還されることを保証する。プレーヤーが不正行為を犯した場合(私たちの議定書によって保証されている)、スマート契約はチーターの担保資金を没収し、補償として誠実なプレーヤーの間で分配します。さらに、スマートコントラクトとの通信とオンチェーンストレージ要件が最小限であることを示します。

Kaleidoscopeは、上記の3つの問題をポーカープロトコルの文脈で成功裏に解決していますが、ポーカーゲームのプレイにしか使用できません。実際に深刻なセキュリティ問題につながる他のカードゲームのプレイには、ポーカープロトコルを使用できるという誤った常識があります。しかし、Kaleidoscopeの場合、正式なセキュリティモデル、プロトコル、証明書を一般的なカードゲームにまで拡張することができました。そうすることで、Kaleidoscopeと同じ効率でカードゲームを安全に行うためのプロトコルRoyaleを手に入れました。今後のビデオやブログ記事でRoyaleの機能やテクニックについて説明します。

(引用元)

https://iohk.io/blog/kaleidoscope-a-cryptographic-protocol-for-securely-playing-poker

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