Архитектура, которая поддерживает постоянные затраты на блокчейн в масштабе
30 июня 2025 г.Таблица ссылок
Аннотация и I. Введение
II Связанные работы
Iii. Системные модели
IV Дизайн Ezchain
V. Анализ эффективности, безопасности и децентрализации Эзчейна
VI Эксперименты по моделированию Ezchain
VII. Выводы, подтверждения и ссылки
V. Анализ эффективности, безопасности и децентрализации Ezchain
A. Анализ эффективности Эзчейна
Как показано на рисунке 14, Эзхейн добился значительного прогресса в многочисленных показателях узкого места производительности.
С точки зрения консенсуса и общения, нынешнее большинство блокчейна Layer-1 все еще пытается достичь идеальной практической эффективности. В целом, наиболее выдающиеся работы могут достичь 100% -ного использования полосы пропускания в теории или почти 10 000 TPS в дорогих средах полосы пропускания. Тем не менее, строго говоря, они не достигли «масштабирования», потому что, когда система достигает физического предела полосы пропускания, добавление большего количества узлов и транзакционных материалов только ухудшит заторы сети. Хотя протоколы уровня-2, разрешенные цепочки и частные цепочки могут решать вышеупомянутую дилемму, безопасность первого почти отделена от основной цепи, а высокий входной барьер последнего является неблагоприятным для децентрализации.
Эзхейн обеспечивает атомность и законность всех транзакций, только полагаясь на консенсус корня дерева Меркл и информацию о фильтре «Блум». Как показано на рисунке 15, это дает следующие преимущества: i) размер корня дерева Меркл и фильтра цветущего фильтра не будет изменяться с размером сети и накоплением транзакций, поэтому блок ezchain имеет постоянный размер; ii) и теоретически приспосабливание неограниченного количества транзакций в блоке фиксированного размера. Эти два пункта в совокупности способствуют достижению «масштаба» на уровне консенсуса и общения в Эзчейне.
С точки зрения стоимости хранения, из -за специальной конструкции Ezchain, информация о блоке, согласованная только по консенсусным узлам, включает только корень дерева Merkle, фильтр Bloom, случайное число Nonce, TimeStamp, подпись шахтера, адрес шахтера и индекс блока. Кроме того, каждый блок Ezchain имеет почти постоянный размер (приблизительно 0,5 МБ), который не меняется с увеличением пропускной способности системы и шкалы узлов. [7] Эта конструкция значительно снижает стоимость хранения для консенсусных узлов. Для узлов учетных записей им необходимо сохранить только соответствующую информацию о своих собственных владениях (то есть значения, пары VPB, контрольные точки). Более того, на основе последующих экспериментов по моделированию (подраздел VI-D) можно наблюдать, что эти затраты на хранение очень медленно увеличиваются со временем выполнения системы. Что еще более захватывающе, так это то, что использование разумных схем оптимизации (например, механизм выбора значений, упомянутых в подразделе IV-E), количество доказательств информации, необходимой для одноранговой передачи, сходится к фиксированному значению, когда система работает (эксперимент на рисунке 22). Это означает, что затраты на передачу и хранение для узлов счета по существу имеют постоянную величину, не увеличиваясь с количеством узлов и транзакций. В заключение, на уровне хранения все узлы в системе Ezchain достигают «масштабирования».
С точки зрения затрат на проверку, стоимость проверки консенсусных узлов практически постоянна и значительно не увеличивается с пропускной способностью системы и размером сети. Стоимость валидации узлов учетной записи также почти постоянна из -за механизма контрольной точки. Обе эти точки могут быть хорошо проверены в последующих экспериментах по моделированию.
Визуализация затрат на хранение и проверку всех узлов показана на рисунке 16.
B. Анализ безопасности и децентрализации Эзчейна
Что касается безопасности, хотя Ezchain реализовал значительные изменения в структуре данных по сравнению с традиционными блокчейнами, механизм консенсуса основной цепи его основной цепи остается неизменным. На этапе проверки P2P для узлов счетов алгоритм Ezchain гарантирует определенность результата. Кроме того, все передачи доказательств происходят в точке зрения (между двумя узлами учетной записи или от консенсусного узла к узлу с учетом), поддерживая сетевые предположения об алгоритме консенсуса настраиваемого костяса (например, асинхронность, слабая синхронность и синхронность).
Что касается децентрализации, Эзхейн эффективно снизил различные «пороги», что позволило более широкому участию узлов в системе и способствуя децентрализации. Например, сложность расчета проверки консенсусного узла сохраняется на постоянном уровне. Кроме того, сложность хранения и сообщений может приблизиться к эквивалентности к биткойнам. [8]
Следовательно, Ezchain сохраняет надежные гарантии безопасности, вытекающие из индивидуального алгоритма консенсуса костей, в некоторой степени улучшая децентрализацию.
Авторы:
(1) Лид Сюэ, Университет науки и техники Китая, Хефей, Китай (xldxld@mail.ustc.edu.cn);
(2) Вэй Ян, Университет науки и технологии Китая, Хефей, Китай (qubit@ustc.edu.cn);
(3) Вэй Ли, Университет науки и техники Китая, Хефей, Китай (wei123@mail.ustc.edu.cn).
Эта статья есть
[7] Кроме того, консенсусные узлы также должны хранить полную информацию о деревах Меркл, соответствующую недавним блокам, чтобы ответить на «проблемы» из других узлов.
[8] Ezchain выполняет это, регулируя интервал блока до 10 минут, разумно жертвуя степени задержки подтверждения транзакций, чтобы существенно снизить затраты на хранение без влияния пропускной способности системы.
Оригинал