A Model-Driven Analysis of Mimblewimble Security Properties and its Protocol Implementations
Mimblewimble is a privacy-oriented cryptocurrency technology that provides security and scalability properties that distinguish it from other protocols. Mimblewimble’s cryptographic approach is based on Elliptic Curve Cryptography which allows verifying a transaction without revealing any informatio...
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2023
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| description | Mimblewimble is a privacy-oriented cryptocurrency technology that provides security and scalability properties that distinguish it from other protocols. Mimblewimble’s cryptographic approach is based on Elliptic Curve Cryptography which allows verifying a transaction without revealing any information about the transactional amount or the parties involved. Mimblewimble combines Confidential transactions, CoinJoin, and cut-through to achieve a higher level of privacy, security, and scalability. In this work, we present and discuss these security properties and outline the basis of a model-driven verification approach to address the certification of the correctness of the protocol implementations. In particular, we propose an idealized model that is key in the described verification process. Then, we identify and precisely state the conditions for our model to ensure the verification of relevant security properties of Mimblewimble. In addition, we analyze the Grin and Beam implementations of Mimblewimble in their current state of development. We present detailed connections between our model and their implementations regarding the Mimblewimble structure and its security properties. |
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| spelling | A Model-Driven Analysis of Mimblewimble Security Properties and its Protocol ImplementationsUn análisis basado en modelos de las propiedades de seguridad de Mimblewimble y las implementaciones del protocoloUma análise orientada a modelo das propriedades de segurança do Mimblewimble e suas implementações de protocoloSilveira, AdriánBetarte, GustavoCristiá, MaximilianoLuna, CarlosSeguridadVerificación formalMimblewimbleModelo idealizadoCriptomonedaSecurityFormal verificationMimblewimbleIdealized modelCryptocurrencySegurançaVerificação formalMimblewimbleModelo idealizadoCriptomoedaMimblewimble is a privacy-oriented cryptocurrency technology that provides security and scalability properties that distinguish it from other protocols. Mimblewimble’s cryptographic approach is based on Elliptic Curve Cryptography which allows verifying a transaction without revealing any information about the transactional amount or the parties involved. Mimblewimble combines Confidential transactions, CoinJoin, and cut-through to achieve a higher level of privacy, security, and scalability. In this work, we present and discuss these security properties and outline the basis of a model-driven verification approach to address the certification of the correctness of the protocol implementations. In particular, we propose an idealized model that is key in the described verification process. Then, we identify and precisely state the conditions for our model to ensure the verification of relevant security properties of Mimblewimble. In addition, we analyze the Grin and Beam implementations of Mimblewimble in their current state of development. We present detailed connections between our model and their implementations regarding the Mimblewimble structure and its security properties.Mimblewimble es una criptomoneda orientada a la privacidad con propiedades de seguridad y escalabilidad que la distingue de otras criptomonedas. Mimblewimble está basado en Criptografía de Curvas Elípticas lo que permite verificar la validez de las transacciones sin revelar información alguna sobre el monto y las partes involucradas. Mimblewimble combina transacciones confidenciales y las técnicas de CoinJoin y cut-through para alcanzar mayor nivel de privacidad, seguridad y escalabilidad. En este trabajo, presentamos y discutimos estas propiedades de seguridad y describimos un enfoque basado en la verificación de modelos para alcanzar la certificación de la corrección de las implementaciones del protocolo. En particular, proponemos un modelo idealizado que es clave en el proceso de verificación descrito. Luego, identificamos y describimos precisamente las condiciones que nuestro modelo debe cumplir para asegurar las verificaciones de propiedades de seguridad relevantes de Mimblewimble. Además, analizamos el estado actual de sus dos más importantes implementaciones, Grin y Beam. Finalmente, presentamos conexiones detalladas entre nuestro modelo y las implementaciones en relación con la estructura de Mimblewimble y sus propiedades de seguridad.Mimblewimble é uma tecnologia de criptomoeda orientada para a privacidade que fornece propriedades de segurança e escalabilidade que a distinguem de outros protocolos. A abordagem criptográfica do Mimblewimble é baseada na Elliptic Curve Cryptography, que permite verificar uma transação sem revelar nenhuma informação sobre o valor da transação ou as partes envolvidas. O Mimblewimble combina transações confidenciais, CoinJoin e cut-through para alcançar um nível mais alto de privacidade, segurança e escalabilidade. Neste trabalho, apresentamos e discutimos essas propriedades de segurança e delineamos a base de uma abordagem de verificação orientada por modelo para abordar a certificação da correção das implementações de protocolo. Em particular, propomos um modelo idealizado que é chave no processo de verificação descrito. Em seguida, identificamos e declaramos com precisão as condições de nosso modelo para garantir a verificação das propriedades de segurança relevantes do Mimblewimble. Além disso, analisamos as implementações Grin e Beam do Mimblewimble em seu estado atual de desenvolvimento. Apresentamos conexões detalhadas entre nosso modelo e suas implementações em relação à estrutura Mimblewimble e suas propriedades de segurança.Universidad de Montevideo2023-06-30info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionPeer reviewed articlesArtículos evaluados por paresArtigos revistos por parespublishedVersioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/epub+zipapplication/pdfhttp://revistas.um.edu.uy/index.php/ingenieria/article/view/114810.36561/ING.24.10Memoria Investigaciones en Ingeniería; No. 24 (2023); 129-142Memoria Investigaciones en Ingeniería; Núm. 24 (2023); 129-142Memoria Investigaciones en Ingenieria; n. 24 (2023); 129-1422301-11062301-109210.36561/ING.24reponame:REDUMinstname:Universidad de Montevideoinstacron:Universidad de Montevideospahttp://revistas.um.edu.uy/index.php/ingenieria/article/view/1148/1467http://revistas.um.edu.uy/index.php/ingenieria/article/view/1148/1497Derechos de autor 2023 Adrián Silveira, Gustavo Betarte, Maximiliano Cristiá, Carlos Lunahttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución 4.0 Internacionaloai:redum.um.edu.uy:20.500.12806/25882026-06-16T07:04:26Z |
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