运行无线区块链网络需要多少通信资源？
密码学与安全
2021-01-27 v1 分布式、并行与集群计算
摘要
区块链构建在对等网络之上，依赖分布式节点间的频繁通信。尤其是共识机制（CMs）在区块链中起着关键作用，其消耗大量通信资源，并在很大程度上决定了区块链的安全边界以及其他关键性能指标，如交易吞吐量、延迟和可扩展性。大多数区块链系统是在稳定的有线通信网络中、于先进设备下设计的，并假设提供充足的通信资源。然而，预计未来大多数区块链节点对等体将通过无线网络连接。受高度动态的无线信道和稀缺频谱的限制，通信会显著影响区块链的关键性能指标。因此，在本文中，我们给出了基于多种常用 CMs 的无线区块链网络（WBN），并回答了运行此类网络需要多少通信资源的问题。我们首先阐述了通信在区块链流程四个阶段中的作用。然后，针对三种最常用的区块链 CMs，即工作量证明（PoW）、实用拜占庭容错（PBFT）和 Raft，讨论了通信资源供给与 WBN 性能之间的关系。最后，我们提供了分析和仿真结果以展示通信资源供给对区块链性能的影响。
引用
@article{arxiv.2101.10852,
title = {How Much Communication Resource is Needed to Run a Wireless Blockchain Network?},
author = {Lei Zhang and Hao Xu and Oluwakayode Onireti and Muhammad Ali Imran and Bin Cao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.10852},
year = {2021}
}