Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/20.500.14279/31965
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorSirivianos, Michael-
dc.contributor.authorPaphitis, Aristodemos-
dc.date.accessioned2024-03-01T07:34:19Z-
dc.date.available2024-03-01T07:34:19Z-
dc.date.issued2023-09-14-
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14279/31965-
dc.descriptionΟι αλυσίδες συστοιχιών, ή blockchains, έχουν τραβήξει το ενδιαφέρον τόσο της βιομηχανίας όσο και της επιστημονικής κοινότητας. Αυτό οφείλεται στις μοναδικές τους ιδιότητες που είναι η μη δυνατότητα τροποποιήσης ως προς το ιστορικό τους, η δημόσια επαλήθευση και η αποκέντρωση. Η επιτυχία του Bitcoin έχει αναδείξει τη δυνατότητα της τεχνολογίας και αναμένεται ότι τέτοια συστήματα θα φέρουν ραγδαίες αλλαγές και επαναστατικές λύσεις σε διάφορους κλάδους και τομείς που παραδοσιάκα βασίζονται σε κεντρικές δομές. Τα συστήματα Blockchain λειτουργούν μέσω δικτύων ομότιμων χρηστών (P2P), τα οποία διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στην εξασφάλιση της συναίνεσης και της διάδοσης των δεδομένων. Η ασφάλεια και η ορθότητα των εφαρμογών blockchain εξαρτώνται από την ανθεκτικότητα αυτών των P2P δικτύων. Σε αυτήν τη διατριβή, εξετάζουμε τις δομικές ιδιότητες επτά διαφορετικών δικτύων blockchain, και επικεντρωνόμαστε στις επιπτώσεις των χαρακτηριστικών τους για την ανθεκτικότητα του δικτύου. Η μελέτη μας αποκαλύπτει ευπάθειες σε στοχευμένες επιθέσεις και φέρνει στο φως κρυμμένες διασυνδέσεις μεταξύ των δικτύων, επισημαίνοντας τη σημασία της ενίσχυσης της άμυνας του δικτύου. Παρουσιάζουμε μια απλή αλλά αποτελεσματική προσέγγιση η οποία δεν απαιτεί την ακριβή εκτίμηση της τοπολογίας του δικτύου. Χρησιμοποιώντας λειτουργίες του P2P πρωτοκόλλου, κατασκευάζουμε γράφους συνδεσιμότητας που περιλαμβάνουν όλες τις πιθανές συνδέσεις μεταξύ των συμμετεχόντων κόμβων. Η μεθοδολογία μας καταγράφει τόσο τις πραγματικές όσο και τις πιθανές συνδέσεις, βελτιώνοντας την κατανόηση των blockchain P2P δικτύων και των δομικών τους χαρακτηριστικών. Τα ευρήματά μας ρίχνουν φως στη δυναμική φύση των P2P δικτύων που στηρίζουν συστήματα blockchain καθώς και την ευπάθεία τους σε στοχευμένες επιθέσεις.en_US
dc.description.abstractBlockchains have gained significant attention for their unique properties, such as immutability, public verifiability, and decentralization. These attributes have generated interest in both the software industry and the research academia, sparking enthusiasm for blockchain-based applications. The success of Bitcoin has showcased the potential of blockchain technology, and its distinct features are expected to revolutionize various industries and disrupt sectors that rely on centralized third parties. Blockchain systems operate through peer-to-peer (P2P) networks, which play a crucial role in ensuring consensus and data propagation. The security and correctness of blockchain applications hinge on the resilience of these P2P networks. In this thesis, we dive into the structural properties of seven distinct blockchain networks, focusing on the implications of their characteristics for network resilience. Our study reveals vulnerabilities to targeted attacks and uncovers hidden interconnections among networks, emphasizing the importance of strengthening network defenses. To overcome the challenge of accurate topology inference, we introduce a simple yet effective approach. Using the node advertisements shared by the network nodes, we construct connectivity graphs that include any potential connections between peers. Our methodology captures both actual and potential connections, improving our understanding of blockchain P2P networks and their structural characteristics. Furthermore, we avoid classifying nodes and links according to their role or position in the network. Instead, we adopt a unified network model, streamlining the analysis and enabling the identification of shared structural vulnerabilities present in diverse network configurations across various blockchain systems. Addressing these vulnerabilities can lead to improved network resilience. Our findings shed light on the dynamic nature of blockchain overlay networks and their susceptibility to targeted attacks. We observe variations in the distribution of session lengths over time and a strong correlation between a node’s uptime and its degree. We highlight the importance of considering network implementation in blockchain systems and the need for tailored solutions to enhance security and resilience.en_US
dc.formatpdfen_US
dc.language.isoenen_US
dc.rightsAttribution-NonCommercial 4.0 Internationalen_US
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/*
dc.subjectBlockchainen_US
dc.subjectP2P Networksen_US
dc.subjectMeasurementen_US
dc.subjectSecurityen_US
dc.subjectResilienceen_US
dc.titleA Unified Approach to Assessing the Structural Resilience of Blockchain Overlay Networksen_US
dc.typePhD Thesisen_US
dc.affiliationCyprus University of Technologyen_US
dc.description.membersChatzichristofis, Savvas Tsapatsoulis, Nicolasen_US
dc.relation.deptDepartment of Electrical Engineering, Computer Engineering and Informaticsen_US
dc.description.statusCompleteden_US
cut.common.academicyear2022-2023en_US
dc.relation.facultyFaculty of Engineering and Technologyen_US
item.openairecristypehttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06-
item.openairetypedoctoralThesis-
item.cerifentitytypePublications-
item.grantfulltextopen-
item.languageiso639-1en-
item.fulltextWith Fulltext-
crisitem.author.deptDepartment of Electrical Engineering, Computer Engineering and Informatics-
crisitem.author.facultyFaculty of Engineering and Technology-
crisitem.author.orcid0000-0002-6500-581X-
crisitem.author.parentorgFaculty of Engineering and Technology-
Appears in Collections:Διδακτορικές Διατριβές/ PhD Theses
Files in This Item:
File Description SizeFormat
Thesis_ArisPaphitis_2023.pdfFulltext7.32 MBAdobe PDFView/Open
CORE Recommender
Show simple item record

Page view(s)

75
Last Week
2
Last month
3
checked on Nov 21, 2024

Download(s)

74
checked on Nov 21, 2024

Google ScholarTM

Check


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons