基于时空视角的区块链分叉主动防御分析

分叉破坏了区块链的安全性和性能，它是分布式共识的症候，激发了广泛的分析与解决兴趣。现有工作可分为两类：基于实验的和基于模型的。然而，前者缺乏排他性，因为所得观察结果依赖于特定场景，因此难以抽象地揭示清晰的分叉规律。此外，后者建立的模型无空间性，完全忽视了分叉本质上是在给定拓扑下的不良结果这一事实。而且，现有研究极少产出主动防御机制，仅被动识别分叉，这阻碍了分叉预防且无法从源头遏制。本文中，我们从时空维度开展区块链分叉的主动防御分析以填补空白。我们的工作具有以下两个特征：1）双维度。除时间特征外我们考虑区块链覆盖网络的空间性，并基于此提出区块链信息传播的时空模型；2）主动防御。我们提示，缩小长程链接因子（表征链接的远程连接能力）可从根本上有序彻底削减分叉。据我们所知，我们首次从时空视角审视分叉，从而主动提出对策。我们进行了扎实的理论推导与广泛仿真，以证明我们分析的有效性与效用。