指導學生:陳妤萱
論文題目: 輕節點隱私保護:基於相似度閾值的端點選擇演算法
論文摘要:
隨著分散式帳本技術逐漸應用於物聯網環境,資源受限裝置常以輕節點形式參與帳本系統,以降低運算與儲存負擔。相較於區塊鏈架構,基於有向無環圖(Directed Acyclic Graph, DAG)的分散式帳本允許交易並行附加,因此被視為適合物聯網應用的架構之一。然而,在此類DAG型分散式帳本中,輕節點可能因運算資源受限,需委託全節點執行Tip Selection Algorithm ,並取得其所提供的候選 Tip 集合。若輕節點最終選取的 Tip 集合與某一全節點所提供的候選集合過於相似,惡意全節點可能透過集合比對與關聯分析推測交易來源,進而造成輕節點部分去匿名化風險。

為降低上述隱私風險,本文延伸前期研究,設計相似度閾值限制機制,並將其作為 Tip 集合選擇時的可行性約束條件,將輕節點的Tip選擇問題建模為具有相似度限制下的最佳化問題,目標是在維持所選 Tip 集合與多個全節點候選集合之整體相似度的同時,限制該集合與任一全節點候選集合之相似度不得超過預設閾值,以降低高度重疊所造成的部分去匿名化風險。實驗設定相似度閾值為 0.7、0.8、0.9,並以= 1.0 對應僅排除完全相同之情境作為比較基準,以分析不同閾值限制對解品質與搜尋成本的影響。

透過 C++ 模擬環境,在不同可用 Tip 總數、選取 Tip 數量及相似度閾值設定下,比較HS-TSA、 Greedy、Brute Force 及 Random在相似度分數及搜尋成本方面的表現。實驗結果顯示,HS-TSA 在滿足相似度閾值限制的情況下,能取得接近最佳解的相似度分數,同時具有較低的搜尋成本,顯示其能在解品質、隱私限制與計算效率之間取得良好平衡。
論文發表(1)
已發表/已接受

[會議論文]S.W. Wang, Y.X. Chen, and S.S. Tzeng, "HS-TSA: Avoidance of Deanonymization Attack in Unstructured DAG-based DLTs with Light Nodes," in 2026 IEEE International Conference on Communications (ICC 2026), Glasgow, Scotland, United Kingdom, May 24-28, 2026.
[會議論文]Y.X. Chen, W.Y. Kuo, Y.C. Lin, S.W. Wang, and S.S. Tzeng, "Minimization of Number of Cross-Shard Transactions in a Blockchain with Sharding," in 2026 IEEE 6th International Conference on Electronic Communications, Internet of Things and Big Data (ICEIB 2026), New Taipei City, Taiwan, April 24-26, 2026. (Best Conference Paper Award)

準備中/修改中/審查中

[審查中]S.W. Wang, Y.X. Chen, and S.S. Tzeng, "Privacy-Preserving Tip Selection under Exact and Partial Deanonymization Attacks in Unstructured DAG-based DLTs," for IEEE Transactions on Dependable and Secure Computing, (Last Update: 2026-05-06 Under review in 1st round)