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HCB:通过二级池与交易预测在以太坊网络中实现紧凑区块

网络与互联网体系结构 2022-12-29 v1

摘要

紧凑区块用交易的哈希替换区块中的交易,是在比特币网络中加速区块传播的有效手段。比特币中的紧凑区块机制依赖于许多节点可能已拥有区块中的交易(或大部分交易)这一事实,因此发送包含完整交易的完整区块是不必要的。然而,这一事实在以太坊网络中并不成立。在以太坊中直接采用紧凑区块可能会显著降低区块传播速度,因为以太坊中节点未拥有所发送区块中某笔交易的概率相对较高,且在收到紧凑区块后请求缺失交易会耗费大量额外时间。本文提出混合紧凑区块(HCB),一种面向以太坊及其他类似区块链的高效紧凑区块传播方案。首先,我们开发了一个二级池来存储从主交易池移除的低费交易,以节省存储空间。作为简单的辅助存储,二级池不影响以太坊主池的正常区块处理。其次,我们设计了一个基于机器学习的交易预测模块,以精确预测由网络延迟和自私行为导致的缺失交易。我们实现了HCB方案及其他类紧凑区块方案(作为基准),并在以太坊主网上部署了多个全球节点进行实验研究。实验结果表明,HCB在现有类紧凑区块方案中表现最佳,相较于以太坊当前区块传播方案可将传播时间减少一半以上。

关键词

引用

@article{arxiv.2212.13367,
  title  = {HCB: Enabling Compact Block in Ethereum Network with Secondary Pool and Transaction Prediction},
  author = {Chonghe Zhao and Taotao Wang and Shengli Zhang and Soung Chang Liew},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.13367},
  year   = {2022}
}