Prophet：基于拜占庭容错确定性排序的无冲突分片区块链
密码学与安全
2023-04-19 v1
摘要
分片通过将区块链节点拆分为并行组来扩展吞吐量。然而，不同分片对跨分片交易的独立且随机的调度导致了大量冲突与中止，因为来自不同分片的跨分片交易可能访问同一账户。确定性排序可通过在处理前为交易确定全局顺序来消除冲突，这一点已在数据库领域得到证明。遗憾的是，由于拜占庭环境与各分片间信息隔离的交织，不存在可信第三方能够为跨分片交易预先确定此类顺序。为应对这一挑战，本文提出Prophet，一种基于拜占庭容错确定性排序的无冲突分片区块链。它首先依赖来自不同分片的节点的不可信自组织联盟对跨分片交易进行预执行，以获取排序的先决信息；随后通过分片协作，基于无状态排序与对预执行结果的后验证确定可信的全局顺序。遵循该顺序，各分片从而有序执行并提交交易而无需冲突。Prophet在分片共识中编排预执行、排序与执行过程，以将开销降至最低。我们严格证明了在拜占庭与分片环境下交易的确定性与可串行性。对原型的评估显示，与最先进的分片方案相比，Prophet在100万笔以太坊交易上将吞吐量提升了，且几乎实现零中止。
引用
@article{arxiv.2304.08595,
title = {Prophet: Conflict-Free Sharding Blockchain via Byzantine-Tolerant Deterministic Ordering},
author = {Zicong Hong and Song Guo and Enyuan Zhou and Jianting Zhang and Wuhui Chen and Jinwen Liang and Jie Zhang and Albert Zomaya},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.08595},
year = {2023}
}