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DAG-Sword:面向 DAG 工作量证明区块链的大规模网络拓扑模拟器

密码学与安全 2023-11-09 v1

摘要

区块链为许多实际应用带来了有趣的特性。然而,一些特性(例如交易处理吞吐量)仍然受限,尤其是在工作量证明(Proof-of-Work)区块链中。因此,出现了若干有前景的方向,例如分片设计和基于 DAG 的协议。本文关注基于 DAG 的共识协议,并为其提出一个离散事件模拟器。我们的模拟器能够利用比特币网络的数据模拟真实的区块链网络,同时其网络配置与拓扑可自定义。模拟网络由诚实矿工与恶意矿工组成。恶意矿工不对共识本身发起任何攻击,而是采用与诚实矿工(随机选取交易)不同的交易选择策略,意图以重复交易拖累协议性能为代价,不公平地获取比诚实矿工更多的收益。因此,这损害了某些基于 DAG 的协议(如 PHANTOM 和 GHOSTDAG)在交易处理吞吐量方面的性能,我们在实验中展示了这一点,并将相关工作中含 10 个节点小规模网络的结果扩展至 7000 个节点大规模网络所得结果。接下来,我们实证比较了内存池(mempool)结构的不同算法,并提出了一种内存高效的组合式内存池结构,从而便于资源密集型大规模网络的模拟。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.04638,
  title  = {DAG-Sword: A Simulator of Large-Scale Network Topologies for DAG-Oriented Proof-of-Work Blockchains},
  author = {Martin Perešíni and Tomáš Hladký and Kamil Malinka and Ivan Homoliak},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.04638},
  year   = {2023}
}

备注

10 pages, 8 figures, 3 tables, HiCSS'57 conference