GOC-Ledger：基于增长仅计数器且以状态为基础的免冲突复制账本
分布式、并行与集群计算
2023-05-29 v1
摘要
传统区块链使用共识算法对所有账户上的更新进行全序排列，这比实现复制账本所必需的约束更强，使得更新比必要情况更慢且更昂贵。近来出现的免共识复制账本摒弃了共识算法，在性能上显著提升且基础设施成本大幅下降。然而，当前设计围绕将更新操作可靠广播至所有副本展开，这要求可靠的消息传递，并需对操作历史进行推理以确立收敛性与安全性。本文提出一种基于增长仅计数器（grow-only counters）的、以状态为基础的免冲突复制数据类型（CRDT）复制账本。该设计带来两大主要优势：1）它仅需对最新状态进行较弱的最终可传递投递，而非将所有更新操作可靠广播至所有副本；2）最终收敛性与安全性性质可轻易证明，无需对操作历史进行推理：收敛性源于增长仅计数器（其本身即为CRDT）的组合，而安全性性质可在局部与全局上基于计数器状态表达。此外，容忍临时负余额的应用无需额外机制，而要求严格非负余额的应用可通过在各副本间对同一账户强制顺序更新来支持。我们的设计在可能崩溃并恢复的副本上执行时已足够，这在所有副本由可信实体管理的常见部署中适用。它也可能为探索容忍对抗性副本的新机制提供良好基础。
引用
@article{arxiv.2305.16976,
title = {GOC-Ledger: State-based Conflict-Free Replicated Ledger from Grow-Only Counters},
author = {Erick Lavoie},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.16976},
year = {2023}
}