快速且私密的支付结算：基于路径交易的高效去中心化路由

基于路径的交易（PBT）网络通过一系列中间节点构成的路径完成用户间的支付结算，是一个不断发展的研究领域。它们用廉价且快速的链下转账替代了昂贵且缓慢的链上区块链操作，从而克服了 Bitcoin 和 Ethereum 等加密货币中的可扩展性与隐私问题。在诸如 Ripple 和 Stellar 等信用网络形式下，它们还能实现跨不同货币的低价实时全额结算。例如，SilentWhsipers 是最近提出的一种完全分布式的信用网络，依赖基于路径的交易来实现无需公共账本的、安全的且尤其是私密的支付。去中心化 PBT 网络的核心是一个发现付款方与收款方之间交易路径的路由算法。在过去的一年中，已有多种路由算法被提出。然而，现有的临时方案要么缺乏效率，要么缺乏隐私。在本工作中，我们首先识别了 SilentWhsipers 中的若干效率问题。基于这些认识，我们设计并评估了 SpeedyMurmurs，一种用于去中心化 PBT 网络的新型路由算法，它采用高效且灵活的基于嵌入的路径发现以及按需的高效稳定化机制来处理 PBT 网络的动态性。我们基于当前部署的 Ripple 信用网络的真实数据进行了仿真研究，结果表明 SpeedyMurmurs 将稳定化开销降低了多达两个数量级，并将单笔交易的路由开销降低了两倍以上。此外，使用 SpeedyMurmurs 在提供更低延迟的同时，维持了至少与去中心化地标路由相同的成功率。最后，SpeedyMurmurs 实现了 PBT 网络中路由的关键隐私目标。