CycLedger：一种基于分片的可扩展安全并行分布式账本协议
分布式、并行与集群计算
2020-04-07 v4 密码学与安全
摘要
传统的公有分布式账本未能很好地实现横向扩展并高效运作。分片被视为解决此问题的一种有前景的方法。通过将全部节点划分为小型委员会并使其并行工作，我们可以显著降低通信与计算量，减少每个节点存储的开销，并提升分布式账本的吞吐量。现有基于分片的协议仍存在若干严重缺陷。首先，所有非故障节点必须彼此良好连接，这要求网络中具备海量通信信道。此外，先前的协议在各委员会领导者的诚实性存疑的情况下面临巨大的效率损失。同时，未向节点提供明确的激励以促使其积极参与协议。我们提出 CycLedger，一种基于分片的可扩展且安全的分布式账本并行协议。我们的协议为每个委员会选出一个领导者及一个部分节点集合，由其负责维护分片内共识并与其他委员会通信，从而降低所有节点上通信、计算与存储的均摊复杂度。我们引入了一种新颖的委员会间半承诺方案以及一种恢复流程，即便委员会领导者为恶意节点也能防止系统崩溃。为增加网络激励，我们采用声誉概念，用以度量每个节点的可信计算能力。由于声誉较高的节点获得更多奖励，这鼓励具备较强计算能力的节点诚实地工作以积累声誉。由此，我们为基于分片的分布式账本开辟了一条实现可扩展性、安全性与激励的新路径。
引用
@article{arxiv.2001.06778,
title = {CycLedger: A Scalable and Secure Parallel Protocol for Distributed Ledger via Sharding},
author = {Mengqian Zhang and Jichen Li and Zhaohua Chen and Hongyin Chen and Xiaotie Deng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.06778},
year = {2020}
}
备注
Full version of the paper in IPDPS2020