无体区块传播：具备预验证且 TPS 完全可扩展的区块链

尽管先前有大量尝试提升区块链系统的每秒交易数（TPS），但许多方案牺牲了去中心化与安全性。本文提出一种无体区块传播（BBP）方案，在区块传播过程中不对区块体进行验证与传输，从而在不损害安全性的前提下提高 TPS。区块链网络中的节点可预判下一即将到来区块中的交易及其排序，从而在这些交易于区块诞生前被预执行与预验证。对于含有 $N$ 个节点的网络，我们的理论分析表明 BBP 能将 TPS 可扩展性从 $O(1/log(N))$ 提升至 $O(1)$。确保对下一区块交易内容达成共识至关重要。我们提出一种交易选择、排序与同步算法来驱动该共识。为解决未确定的 Coinbase 地址问题，我们进一步提出一种针对此类不可解析交易的算法，以保障一致且 TPS 高效的方案。借助 BBP，大多数交易在区块传播过程中既不需验证也不需传输，将系统从交易-区块依赖中解放出来，并使 TPS 具备可扩展性。理论分析与实验均凸显了 BBP 实现 TPS 完全可扩展的潜力。实验结果显示，与以太坊区块链相比，区块传播时间减少 4 倍，且 TPS 性能受限于节点硬件而非区块传播。