Hyperledger Fabric 区块链平台的性能基准测试与优化
分布式、并行与集群计算
2018-05-30 v1
摘要
近年来许可链区块链平台的流行度显著上升。Hyperledger Fabric 正是这样一个许可链区块链平台，也是由 Linux 基金会托管的 Hyperledger 项目之一。Fabric 包含智能合约、背书节点、提交节点、验证节点和排序节点等多种组件。由于区块链平台的性能是企业应用的主要关注点，本文开展了全面的实证研究以刻画 Hyperledger Fabric 的性能并识别潜在性能瓶颈，从而更好地理解该系统。我们采用两阶段方法。第一阶段，旨在理解区块大小、背书策略、通道、资源分配、状态数据库选择等各类配置参数对交易吞吐量与延迟的影响，为这些参数的配置提供指导。此外，我们还旨在识别性能瓶颈与热点。我们观察到：(1) 背书策略验证、(2) 区块中交易的串行策略验证、以及 (3) 状态验证与提交（使用 CouchDB）是三大主要瓶颈。第二阶段，我们基于观察结果聚焦于优化 Hyperledger Fabric v1.0。我们引入并研究了多种简单优化，如密码学组件中背书策略验证的激进缓存（性能提升 3 倍）和背书策略验证的并行化（提升 7 倍）。进一步，我们增强并测量了状态验证与提交阶段 CouchDB 已有批量读/写优化的效果（提升 2.5 倍）。结合全部三项优化，我们将整体吞吐量提升了 16 倍（即从 140 tps 提高到 2250 tps）。
引用
@article{arxiv.1805.11390,
title = {Performance Benchmarking and Optimizing Hyperledger Fabric Blockchain Platform},
author = {Parth Thakkar and Senthil Nathan and Balaji Vishwanathan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.11390},
year = {2018}
}