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SoK:深入基于 DAG 的区块链系统

密码学与安全 2022-11-01 v3 分布式、并行与集群计算 性能

摘要

区块链在加密货币市场与技术服務中扮演重要角色。然而,高延迟与低可扩展性的局限阻碍了它们在经典设计中的采用与应用。人们提出了重构的区块链系统,以避免由线性排序区块引起的竞争交易消耗。这些系统转而将交易/区块组织为有向无环图(DAG)的形式,并由此重建包括共识、激励等上层组件。基于 DAG 的区块链系统的前景是实现快速确认(在百万秒内完成交易)与高可扩展性(并行附接交易)而不显著损害安全性。然而,该领域仍缺乏总结 DAG 技术的系统性工作。为弥补这一空白,本知识系统化(SoK)提供了对基于 DAG 的区块链系统的全面分析。通过解构开源系统并回顾学术研究,我们总结了系统的主要组件与特征属性,并给出了建立 DAG 的方法。据此,我们分析了若干领先系统的安全性与性能,随后与并发(区块链扩展)技术进行了讨论与比较。我们进一步指出了开放挑战,以凸显基于 DAG 方案的潜力并指明其未来研究的有前景方向。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.06128,
  title  = {SoK: Diving into DAG-based Blockchain Systems},
  author = {Qin Wang and Jiangshan Yu and Shiping Chen and Yang Xiang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.06128},
  year   = {2022}
}

备注

Accepted by ACM Computing Survey by the title "SoK: DAG-based Blockchain Systems"