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一种用于优化分区容忍度以在联盟链中达到CAP保证界的P2P网络拓扑

网络与互联网体系结构 2021-09-08 v1

摘要

被称为区块链的去中心化加密货币系统已展现出作为互不信任方安全达成交易共识基础设施的潜力。然而,比特币衍生的区块链及其变体受限于CAP三元困境,难以通过优化共识协议解决。此外,区块链的P2P网络在不考虑物理与逻辑拓扑匹配时存在效率与可靠性问题。针对联盟链中的CAP三元困境,我们提出一种基于多维超立方体的物理拓扑,其在概率上具有优良的分区容忍度。另一方面,一般超立方体在解决P2P网络中的不匹配问题上有优势。该一般拓扑被进一步扩展为具有更多中链路或短链路的分层递归拓扑,以平衡可靠性需求与物理网络成本。我们证明超立方体拓扑比规则根树拓扑与环格拓扑具有更好的分区容忍度,并有效适配上层协议。结果表明,采用所提拓扑构建的区块链可通过采用具备强一致性与可用性的适当传输与共识协议达到CAP保证界。

关键词

引用

@article{arxiv.2109.02907,
  title  = {A P2P Network Topology for Optimizing Partition Tolerance to Reach the CAP Guarantee Bound in Consortium Blockchains},
  author = {Han Wang and Hui Li and Zixian Wang and Baofu Han and Minglong Zhang and Peter Han Joo Chong and Xiaoli Chu and Yang Liu and Soung-Yue Liew and Lunchakorn Wuttisittikulkij},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2109.02907},
  year   = {2021}
}

备注

13 pages, 11 figures