区块链分片中动态事务调度的效率
分布式、并行与集群计算
2025-08-14 v2
摘要
分片是加快区块链事务处理速度的技术,n个处理节点被划分为s个不相交的组(分片),可以并行处理事务。我们研究分片图Gs上的动态调度问题,其中事务随时间在线到达且提前未知。每个事务最多可访问k个分片,我们用d表示事务与其访问(目的)分片之间的最大距离(参数d对分片而言是未知的)。为处理不同d的值,我们假设将Gs分解为分片的局部敏感聚类,其中每个聚类都有一个领袖分片,用于调度该聚类的事务。我们首先检讨无状态模型的情况,其中领袖不了解事务账户的当前状态,并证明了O(d log^2 s · min{k, √s})的延迟竞争比。随后我们考虑有状态模型,其中领袖分片收集账户的当前状态,并证明了O(log s · min{k, √s} + log^2 s)的延迟竞争比。每个领袖为它处理的每个事务在多项时间内计算调度。我们表明,对于任何ε > 0,近似最优调度在(min{k, √s})^{1-ε}因子上是NP难的。因此,我们的有状态模型的界限是从可实现的最佳可能值到多项式对数因子。据我们了解,这是首个为区块链分片系统建立可 provably 高效动态调度算法的工作。
引用
@article{arxiv.2508.07472,
title = {On the Efficiency of Dynamic Transaction Scheduling in Blockchain Sharding},
author = {Ramesh Adhikari and Costas Busch and Miroslav Popovic},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.07472},
year = {2025}
}
备注
15 pages, 2 figures, accepted as a regular paper at 39th International Symposium on Distributed Computing (DISC 2025)