均匀随机与随机游走选尖策略下 Tangle 的性质

分布式账本技术应用的增长正推动产业界与学术界解决区块链的局限性，尤其是其可扩展性问题。近期的分布式账本技术以更灵活的、有向无环图取代了区块链的线性结构，试图容纳更高吞吐量。尽管基于有向无环图的分布式账本技术快速扩散，研究者仍缺乏对其行为的基本理解。本文中，我们分析了Tangle——一种被（经某些修改）用于IOTA、Byteball、Avalanche或SPECTRE等多种协议的有向无环图。我们的贡献有三方面。首先，我们在连续时间模型中运行模拟，以检验在改变交易到达速率时尖计数稳定性与累积权重演化。特别地，我们确认了均匀随机选尖策略下关于尖数量的解析预测。其次，我们展示了不同选尖算法如何影响Tangle的增长。此外，我们通过分析随机游走出口概率的扩散来解释这些差异。我们的发现确认了经解析推导的预测，并就累积权重增长的不同阶段，以及使用不同选尖算法时一笔交易收到首次批准的平均时间差提供了新见解。最后，我们分析了随Tangle规模变化的模拟开销与性能，并比较了不同选尖算法的结果。