一种面向公有链的轻量级可扩展技术

作     者：陈幻 王意洁 Chen Huan;Wang Yijie

作者机构：并行与分布处理国家重点实验室(国防科技大学)长沙410073 国防科技大学计算机学院长沙410073 

基　　金：国家重点研发计划项目(2016YFB1000101) 国家自然科学基金项目(61379052) 国家教育部科研创新基金项目(2018A02002) 湖南省自然科学杰出青年基金项目(14JJ1026) 

出 版 物：《计算机研究与发展》 (Journal of Computer Research and Development)

年 卷 期：2020年第57卷第7期

页      码：1555-1567页

摘      要：区块链技术解决了在不可信环境下建立信任的基础难题,被视为继云计算、物联网和人工智能之后的又一项颠覆性技术.然而,目前公有链面临2大根本难题:1)较低的系统吞吐率无法满足大规模运用的需求;2)持续增长的账本和状态数据,对节点磁盘和内存容量提出了较高要求.已有的扩容技术往往只针对提升系统吞吐,忽略了区块链数据增长对节点存储资源消耗的严重问题.为此,提出了PocketChain,一种对存储友好的轻量级扩容技术,在不牺牲去中心化与安全性的前提下,实现高吞吐和低存储的特性.首先,针对数据增长问题,PocketChain采用无状态客户端设计,使用RSA累加器对状态进行压缩,使得验证节点只需存储区块头部信息,大大降低节点对磁盘和内存的需求.其次,PocketChain将无状态客户端运用于分片技术架构下,在提升系统吞吐的同时,克服分片周期性随机重组导致的状态迁移问题,从而能进一步提升分片重组频率,增加分片系统安全性.实验结果表明:该方法能够有效降低节点存储需求,并线性提升系统吞吐.

主 题 词：公有链 分片 RSA累加器 无状态客户端 未消费交易输出 

学科分类：0810[工学-土木类] 12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程类] 0808[工学-自动化类] 0839[0839] 08[工学] 0835[0835] 0811[工学-水利类] 081201[081201] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.7544/issnl000-1239.2020.20190552

馆 藏 号：203948274...