PCN Privacy / 脱匿名化

PCN Privacy / 脱匿名化 — 論文 Deep-Dive & 影響系譜

攻撃と防御が交互に跳ね上がる軍拡競争。probing → クロスレイヤー deanon → ML 残高推定 → 網層攻撃、と攻撃が高度化。17本を4タブで、トップ会議に★、攻防マトリクス・影響系譜図付き。

17
Deep-Dives
7★
S&P/CCS/NDSS/USENIX 級
2017–2026
Coverage
3層
攻撃/理論/防御

🔒 攻撃 × 防御マトリクス

balance probing(HTLC 失敗エラーの二分探索)が起点。クロスレイヤー deanon(L1 UTXO × L2 ノード ID)、ML 残高推定(GNN で受動推定)と高度化し、2024 以降の ML 攻撃と網層攻撃には有効策が未確立。防御は構成論(AMHL/Astrape)・情報理論(Twilight の DP)・実装(Route Blinding)の3軸。

攻撃クラス対抗防御成熟度限界
Balance ProbingTwilight (DP) / エラー標準化実装+評価SGX 依存・side-channel 未検証、1-shot active には弱い
ML 残高推定 (Davis)既存防御なし(DP は無効)未対応DP は active probing 用で passive ML に空振り
Cross-layer DeanonCoinJoin / Silent Payments部分実装過去 TX は追跡可能、根本解決は L1 連動必須
Payment CorrelationAMHL/PTLC / Astrape / CryptoMaze理論完成・実装進行Taproot/Schnorr 前提、後方互換性課題
網層 (AS-level) 受動観測length-hiding 暗号(困難)未対応Revelio に対し帯域 6170% 増、LN 低遅延と衝突
網層 検閲/輻輳 (Ndolo)adaptive padding未実装帯域オーバーヘッド甚大
単一チャネル金額漏洩CAPE (commitment+zk-SNARK)理論のみ(重量)~30秒/更新、trusted setup、PQ 非対応

🌳 影響系譜図 — 攻撃と防御の相互駆動

攻撃(赤)が防御(緑)を無効化し、理論(青)が両者の限界を規定する。Davis の ML 攻撃が現状の防御空白を作り、Ndolo の網層攻撃がオーバーレイ内対策では防げない新フロンティアを開く。ノードクリックで該当カードへ。

2017-192020-212022-232024-26 攻撃 理論 防御/構成 体系化 probe→ML 補間 防御対象 表裏一体 DP は無効と露呈 相関除去 網層へ拡張 Probing'20 Kappos'21 実証 Romiti X-layer Davis ML★'24 転換点 Revelio'23 網層 Ndolo 網層 Fulgor★'17 UC Tang P-U★'20 対角線境界 AMHL★'19 相関除去 Astrape'22 boring Twilight★'22 DP CAPE'25 A²L★
主要13本の影響関係(全17本は下のカード)。★=NDSS/CCS/S&P/USENIX/SIGMETRICS 級。攻撃が防御を無効化し、理論が限界を規定する3レーン構造。

📚 論文カード (17本・4タブ)

すべて ★ トップ会議 残高探索/ML 脱匿名化/網層 相関除去/PTLC 匿名チャネル構成 理論/境界 DP 防御

❓ 未解決問題

OP-1
ML 補間攻撃への有効防御なし — Davis GNN に対し DP は active probing 専用で無効。守備側が操作できる特徴量が特定できていない。
OP-2
網層攻撃の防御が原理的に困難 — Revelio/Ndolo に対する adaptive padding が帯域 6170% 増で LN の低遅延優位と衝突。
OP-3
PTLC 移行の public good 問題 — HTLC→PTLC は下位互換性なし、移行を誰が推進するかのインセンティブが不在。
OP-4
匿名性定義の乱立 — relationship anonymity / ε-DP / balance privacy が並立し比較不能。統一理論が不在。
OP-5
三者不可能性 — プライバシー・ユーティリティ・脱中央集権。Tang の対角線境界を突破する手段が集中化・手数料増を招く。
OP-6
LSP の構造的情報優位 — LSP が顧客の全 in/out 支払いを観察でき、市場集中でフロー全体を把握するリスク。形式化が初期段階。