区块链上的状态分片模型
密码学与安全
2020-11-02 v1 分布式、并行与集群计算
摘要
区块链是由分布式节点而非中心化组织维护的增量更新账本。当前区块链技术面临可扩展性问题，包括两方面：低交易吞吐量与高存储容量成本。本文研究基于状态分片技术的区块链结构，主要解决区块链存储不可扩展的问题。本文设计并实现了区块链状态分片方案，提出了具体的状态分片数据结构与算法实现，并实现了完整的区块链结构，使区块链具备高吞吐量、处理大量交易与节省存储成本的优点。实验结果表明，超过 100,000 个节点的区块链网络可被划分为 1024 个分片。具有该结构的区块链网络约 5 秒可处理 500,000 笔交易。若区块链共识时间约 10 秒，且分片机制区块链系统的出块时间为 15 秒，则交易吞吐量可达 33,000 tx/sec。实验结果显示，所提协议的吞吐量随网络节点规模增大而提升。这证实了基于分片技术的区块链结构的可扩展性。
引用
@article{arxiv.2010.16034,
title = {State sharding model on the blockchain},
author = {Xiangyu Wang and Ting Yang and Yu Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.16034},
year = {2020}
}