Blockumulus：一种云上智能合约的可扩展框架

公有区块链推动了去中心化交易与智能合约的日益普及，但其在交易吞吐量、存储与计算方面存在局限。为避免交易僵局，公有区块链施加高额费用与每区块资源限制，难以满足不断增长的交易需求。先前研究通过侧链、分片、安全链下计算、通信网络优化与高效共识协议等多种技术致力于提升区块链可扩展性。然而，这些方法因未能在交易吞吐量、存储与计算容量的可扩展性上提供类云性能而未获广泛采用。本工作中，我们确定公有区块链可扩展性的主要障碍在于其底层的非结构化 P2P 网络。我们进一步表明，中心化网络可支持去中心化智能合约的部署。我们提出一种实现可扩展去中心化的新方法：不是试图使区块链可扩展，而是通过以太坊智能合约将去中心化交付给本已可扩展的云。我们引入 Blockumulus，一种利用称为覆盖共识的新技术部署去中心化云智能合约环境的框架。通过实验，我们证明 Blockumulus 在计算、数据存储与交易吞吐量三个维度上均可扩展。除消除当前的代码执行与存储限制外，Blockumulus 在正常负载下提供 2 至 5 秒的交易延迟。此外，我们原型的压力测试显示出在 26 秒内执行 20,000 笔并发交易的能力，这与全球信用卡交易的平均吞吐量相当。