一种面向公有链的轻量级可扩展技术

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.

关键词：公有链、分片、RSA累加器、无状态客户端、未消费交易输出

所属期刊栏目：57

分类号：TP393(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家重点研发计划项目;国家自然科学基金项目;国家教育部科研创新基金项目;湖南省自然科学杰出青年基金项目

在线出版日期：2020-07-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：1555-1567