MetaShard：一种面向元宇宙应用的新型分片区块链平台
密码学与安全
2023-05-02 v1
摘要
由于其安全性、透明性以及在验证虚拟资产方面的灵活性，区块链已被确定为元宇宙的关键技术之一。遗憾的是，基于区块链的元宇宙面临海量资源需求、可扩展性及安全担忧等严峻挑战。为解决这些问题，本文提出一种新颖的基于分片的区块链框架，即MetaShard，用于元宇宙应用。特别地，我们首先开发了一种有效的共识机制，即Proof-of-Engagement（参与度证明），可激励MUs（元宇宙用户）贡献数据与计算资源。此外，为提升MetaShard的可扩展性，我们提出了一种创新的分片管理方案，以最大化网络吞吐量，同时保护分片免受51%攻击。由于该优化问题是NP完全的，我们开发了一种混合方法，将问题（使用二分搜索法）分解为可经拉格朗日法有效求解的子问题。因此，所提方法能在多项式时间内获得解，从而实现灵活的分片重配置并降低来自敌手的腐败风险。大量数值实验表明，相较于最先进的商业求解器，我们所提方法能在少于1/30的运行时间内实现高达66.6%更高的吞吐量。此外，所提方法在大多数实验中能获得全局最优解。
引用
@article{arxiv.2305.00367,
title = {MetaShard: A Novel Sharding Blockchain Platform for Metaverse Applications},
author = {Cong T. Nguyen and Dinh Thai Hoang and Diep N. Nguyen and Yong Xiao and Dusit Niyato and Eryk Dutkiewicz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.00367},
year = {2023}
}