标题:
NeuChain: A Fast Permissioned Blockchain System with Deterministic Ordering
标签:
2022、VLDB、system architecture、deterministic ordering、asynchronous block generation、pipelining、security mechanisms
会议/期刊:
International Conference on Very Large Data Bases (VLDB)
(CCF A)
摘要:
区块链在无信任的分布式环境中作为一个复制的交易处理系统(replicated transactional processing system)。现有的区块链系统都依赖于一个明确的排序步骤,以确定从多个对等体(peers) 收集的交易的全局顺序。排序共识(ordering consensus) 可能是瓶颈,因为它必须是拜占庭容错的,几乎不能从并行执行中受益。在本文中,我们提出了一个无排序(ordering-free)的架构,通过确定性的执行(deterministic execution)把排序隐含起来。基于这种新颖的架构,我们开发了一个许可区块链系统NeuChain。一些关键的优化,如异步区块生成(asynchronous block generation)和流水线(pipelining)被用来实现高吞吐量和低延迟。我们还设计了一些安全机制,以使我们的系统对恶意攻击具有鲁棒性。我们的基于地理分布的实验结果表明,NeuChain可以比HyperLedger Fabric实现47.2-64.1倍的吞吐量,比最先进的高性能区块链实现1.6-12.2倍的吞吐量。
贡献:
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一种无排序的事务执行验证架构(Ordering-Free EV Architecture):确定性排序、通过重排序减少块内事务冲突
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NeuChain System:异步区块生成、流水线技术
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防御恶意攻击的机制
重要内容:
系统架构,(d)图,明显不需要排序过程


Neuchain系统架构

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Epoch Server:指定一个交易属于哪个区块(epoch number)
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Client Proxy:收集一批交易请求,发送给Epoch Server得到每个交易的区块号,根据epoch number组成不同的区块,然后发送给其它Client Proxy进行共识
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Block Server:负责事务执行、区块生成、验证(通过广播区块签名)、更新状态数据库。一个Client Proxy对应一个Block Server。
交易执行流程图
异步区块生成和流水线

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