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基于 PoW 的区块链与 blockDAG 的可扩展共识协议

分布式、并行与集群计算 2021-07-21 v2

摘要

在本文中,我们提出两种用于扩展基于工作量证明(PoW)的区块链网络交易吞吐量的模型。在第一种方法中,推导了基于 PoW 的最长链规则区块链的最优交易吞吐量的数学模型。该方法将区块链点对点(P2P)网络视为 Erdős-Rényi 随机网络拓扑。然而,该方法受限于区块创建速率,结果表明超过最优点的速率会导致系统中的不公平性。第二种方法是一种新的共识协议,将账本视为有向无环图(DAG)(称为 blockDAG)而非区块链。在该框架中,我们采用两步策略使系统足够鲁棒以处理双花攻击。第一步涉及开发一种无监督学习图聚类算法,用于分离攻击者创建的区块。第二步中,攻击者的区块被剔除,剩余区块由诚实客户端按拓扑顺序排列,这使得 blockDAG 系统适用于物联网(IoT)服务中的智能合约应用。仿真结果表明,与比特币相比交易吞吐量有显著提升。

关键词

引用

@article{arxiv.2010.05447,
  title  = {Scalable Consensus Protocols for PoW based Blockchain and blockDAG},
  author = {B Swaroopa Reddy and G V V Sharma},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2010.05447},
  year   = {2021}
}

备注

12 pages