Category: 高质量区块链论文分享

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最新区块链分片系统论文被 INFOCOM 2022 接收

Dec. 6, 2021, by Huawei Huang

近日，实验室在区块链底层分片系统的研究取得新进展，论文《BrokerChain: A Cross-Shard Blockchain Protocol for Account/Balance based State Sharding》被计算机网络领域的CCF-A类顶会 INFOCOM 2022 接收。INFOCOM (全称 IEEE International Conference on Computer Communications) 是计算机网络领域的顶级会议。本次会议共投稿1129篇论文，最终接收了225篇，接收率为19.9%。

论文简介：

在传统的基于状态分片的区块链系统中，交易是通过各分片的账户状态信息进行分配。但是，不合理的交易分配方案会导致分片间的负载不均衡和跨分片交易比例过高的问题，从而限制分片系统性能的发挥。为此，该论文提出了一种新的分片架构实现对分片状态的动态划分和调整。具体来讲，该分片协议根据一定时间内的历史交易信息构建一个账户交易状态图，并对其进行划分，从而对存储在各分片的账户状态实现动态的调整与重新配置。论文提出的账户状态动态调整策略可以在减少跨分片交易比例的同时实现分片间的负载均衡。

论文提出的跨分片交易处理协议主要流程

该论文基于状态划分算法提出一种新的跨分片协议来缓解跨分片交易处理的效率问题。在进行状态划分的过程中，系统允许一部分普通用户通过自愿抵押一定的资产充当 Broker（中间人账户）。 Broker 的状态会被系统分割成两部分或多个部分，分别存储在两个或多个分片中，从而参与到若干个跨分片交易的协调当中。该论文提出的跨分片协议可以减少跨分片交易的延迟，从而提高跨分片交易执行的效率。

[Paper Sharing] OptChain: Optimal Transactions Placement for Scalable Blockchain Sharding

今天分享一篇刚刚读的关于区块链分片理论的论文，题目是 OptChain: Optimal Transactions Placement for Scalable Blockchain Sharding，发表在 IEEE ICDCS 2019，属于分布式并行计算的顶会之一。

这篇论文的出发点是：分片区块链网络中大部分的交易 (trasactions) 都是跨片 (cross-shard) 的，这些 cross-shard trasactions 既降低了系统吞吐量 (throughput)，而且增加了交易的跨片确认时间 (confirmation time)。那么是否可以通过合理地部署这些跨片的交易，使得 cross-shard transactions 的数量降低从而既可以提高系统吞吐量又可以降低跨片确认时延呢？答案是肯定的，详情请细读这篇 OptChain，它提出了一种轻量级的实时的交易放置策略，可以将已经产生关联或者即将产生关联的交易部署到相同的分片中。此外，OptChain 还可以维护分片之间的负载平衡来保障分片机制的并发性。

PS: 如果想了解更多的类似于这篇以提升区块链本身性能为目标的研究论文，请参照综述 “A Survey of State-of-the-Art on Blockchains: Theories, Modelings, and Tools” [ arXiv Page: https://arxiv.org/abs/2007.03520 ].