VLDB (Very Large Data Base 是数据库三大顶会之一 近多少年也宣布了没有少水平很高的文章。本文主要针对于VLDB 聚会中区块链相干的论文施行简捷整顿。
2021
SlimChain: Scaling Blockchain Transactions through Off-Chain Storage and Parallel Processing.SChain: A Scalable Consortium Blockchain Exploiting Intra- and Inter-Block Concurrency.Refiner: A Reliable Incentive-Driven Federated Learning System Powered by BlockchainByshard: Sharding in a Byzantine Environment2020
Building High Throughput Permissioned Blockchain Fabrics: Challenges and Opportunities.(Tutorials)ResilientDB: Global Scale Resilient Blockchain Fabric.Atomic Commitment Across Blockchains.FireLedger: A High Throughput Blockchain Consensus Protocol.Scalable, Resilient and Configurable Permissioned Blockchain Fabric2019
CAPER: A Cross-Application Permissioned Blockchain.Fine-Grained, Secure and Efficient Data Provenance for BlockchainBlockchain Meets Database: Design and Implementation of a Blockchain Relational Database.BlockchainDB - A Shared Database on Blockchains.2018
Database and Distributed Computing Fundamentals for Scalable, Fault-tolerant, and Consistent Maintenance of Blockchains.ForkBase: An Efficient Storage Engine for Blockchain and Forkable Applications.2021
1 SlimChain: Scaling Blockchain Transactions through Off-Chain Storage and Parallel Processing.概要 区块链本领已成为许多分别利用法式的基石 这些利用法式正在其他没有受信赖的对于等方之间运行。然而 众所周知 现有的区块链系统没有能很好地扩充。事情常常是按秩序施行以及提交的 以维持对于总定单的不异视图。其余 为了保险齐全性 有须要正在区块链收集的每个节点中复制买卖数据及其施行状况。这种保存以及算计须要给区块链系统带来了辽阔的负担 没有仅限制了系统的可扩充性 还经过使收集尤其分散 损坏了系统的安全性以及强健性。为领会决这些课题 正在本文中 咱们提出SlimChain 这是一种新式的区块链系统 经过链外保存以及并行处置扩充买卖。SlimChain倡始无状态妄图 只维护链上分类账状态的近期许诺 同时将事情施行以及数据保存公用于链外节点。为了完结SlimChain 咱们提出了链外智能合约施行、链内买卖验证以及状态许诺的新规划。咱们还提出了削减收集传输的优化规划 和进一步进步系统可扩充性的新分片本领。经过大度测验验证了所提出的SlimChain系统的机能。与现有系统比拟 SlimChain削减了97%~99%的链上保存须要 同时也将峰值吞吐量进步了1.4X~15.6X。
https://github.com/hkbudb/slimchain.
主要奉献
咱们先容SlimChain 这是一个新的无状态区块链系统 用于拥有智能合约功能的可伸缩买卖处置。据咱们所知 这是文献中的第一次。咱们提出了新的链外智能合约施行、无状态链上买卖验证以及新的状态许诺规划 以正在无答应以及答应境况下完结SlimChain。
咱们进一步提出了正在节点同步时期削减收集传输的优化本领以及一种新的保存分片本领 以进一步进步系统的可伸缩性。
咱们构建了一个端到端底细 并施行了大度测验 以验证SlimChain系统的机能。与现有系统比拟 SlimChain削减了97%~99%的链上保存须要 同时也将峰值吞吐量进步了1.4X~15.6X。
与现存区块链系统的较为
结论
正在本文中 咱们妄图了一个新的无状态区块链系统SlimChain 它经过链外保存以及并行处置来扩充买卖。全部来讲 分类账状态以及事情施行被迁徙到链外保存节点 以进步系统的可伸缩性。为了支柱无状态事情提交 咱们妄图了新的链外事情施行、链上事情验证以及节点同步规划 和新的全体Merkle-trie组织。为了进一步进步系统机能 咱们提出了削减收集传输的优化规划以及一种新的分片本领。大度测验说明 与现有系统比拟 所提出的SlimChain系统将链上保存须要升高了97%~99% 峰值吞吐量进步了1.4X~15.6X。
对付无状态区块链 有许多乐趣的争论课题值得进一步争论 比如 若何运用更先辈的数据组织进一步削减链上状态 若何升高保存节点的经营老本 和若何正在新的无状态妄图下支柱数据起因。
2 SChain: A Scalable Consortium Blockchain Exploiting Intra- and Inter-Block Concurrency. demonstrate概要 咱们揭示了SChain 一个可扩充买卖处置以支柱大领域企业利用的财团区块链。SChain的特殊劣势源于对于块内以及块间并发的运用。块内并发没有仅运用了单个对于等机上的多核处置器 还运用了多个对于等机的容量。块间并发禁止跨多个块同时处置 以进步各个对于等方的运用率。正在咱们的演示中 咱们利用蕴含基于SChain输出的可视化的时刻脸蛋盘 让与会者交互式地研究SChain若何完结块内以及块间并发。
现无方案限度性
1 这些处事只设计一个对于等方来施行一切事情。当一个对于等机全面公用时 机能没法进一步扩充。
2 并发施行仅触及块内的事情 个中正在现在块的施行停止以前 没有能施行后续块的事情。这种方式没有思虑跨多个块的事情并行性
3 Refiner: A Reliable Incentive-Driven Federated Learning System Powered by Blockchain概要 今生迁徙利用法式常常会孕育分别的数据 即大度隐私敏锐数据散布正在大度迁徙设施上。从分别数据练习模子的本领必需正确处置这类数据的两种性子 即隐私以及大领域到场。联邦练习 FL 是一种很有前程的练习方式 由于该本领从数据中练习模子 而没有显露隐私。然而 传统的FL方式假定到场的迁徙设施是狡猾的意愿者。这种假定使得传统的FL方式没有合用于两种到场者到场的利用 1 没有经济刺激的自利到场者没有承诺无条件奉献算计资源 2 好心到场者发送摧毁的更新以拒绝练习历程。本文提出了一种切实的毗连练习系统Refiner 用于应付自利以及好心到场者的大领域到场带来的寻衅。Refiner建立正在众人区块链平台以太坊之上。为了排斥自利的到场者 咱们引入了一种激发体制 根据每个到场者的训练数据量以及要地更新的展现来惩罚他们。为了处置好心到场者 咱们提出了一个审计规划 该规划利用了一个由随机挑选的验证器组成的委员会 对于他们施行奖励 没有予以一切惩罚 并从全部模子中破除清明的更新。所发起的激发以及审计规划是经过以太坊供给的加密钱币以及智能合约完结的。本文经过正在MNIST数据集上锻炼一个数字分类模子 揭示了Refiner的主要性格。
4 Byshard: Sharding in a Byzantine Environment概要 区块链的呈现驱策了弹性系统的繁华 这些系统也许应付因溃逃、马脚以至好心动作而导致的拜占庭式障碍。迩来 咱们还看到了正在这些弹性系统中对于分片的研究 这是为了供给很是大的基于数据的利用法式所需的可伸缩性。没有幸的是 现在的分片弹性系统都利用一定于系统的分片公用方式 这些方式没法供给传统分片数据办理系统的精巧性。
为了改善这种状况 咱们从根基上着眼于分片弹性系统的妄图。为此 咱们引入了ByShard 这是一个争论分片弹性系统的一致框架。正在这个框架内 咱们揭示了若何正在拜占庭式境况中高效地完结两阶段提交以及两阶段锁定这两种本领 这两种本领是正在传统分片数据库中供给原子性以及隔断的当中 只需起码利用低廉的拜占庭式弹性原语。基于这些本领 咱们提出了18种多切分事情处置协议。最终 咱们理论评估了这些协议 并说明每个协议都支柱高事情吞吐量 并供给可伸缩性 同时正在吞吐量、隔断级别、迟延以及停止率之间施行衡量。所以 咱们的处事为开垦契合ACID的通用以及精巧的分片弹性数据办理系统奠基了坚贞的根底。
结论 正在本文中 咱们先容了ByShard 一个用于分片弹性数据办理系统的通用框架。其余 咱们还先容了orchestrate execute model OEM 用于正在ByShard中处置多碎片事情。接下来 咱们揭示了OEM也许将处置多切分事情所需的提交、锁定以及施行方法合并到每个触及切分的至多两个统一方法中。其余 咱们还证实了基于两阶段提交协媾和两阶段锁定的常见多切分事情处置也许正在OEM中无效地核达。
咱们精巧的妄图禁止多种分歧的方式来处置多切分事情 每种方式都正在吞吐量、隔断级别、迟延以及停止率之间施行衡量。为了阐明这一点 咱们对于ByShard的18个多切分事情处置协议施行了深切较为。咱们的了局说明 每个协议都支柱高事情吞吐量 并供给可扩充性。所以 咱们置信ByShard框架是朝着精巧的通用ACID兼容可伸缩弹性多碎片数据以及事情处置才略迈出的有指望的一步。
2020
5 Building High Throughput Permissioned Blockchain Fabrics: Challenges and Opportunities.(Tutorials)PS: 又是加州大学戴维斯的那伙人。
概要 自从比特币 第一个由区块链启动的精深利用 问世以后 人们对于基于区块链的利用法式妄图的趣味大大推广。这些利用法式的当中是统一性协议 它也许正在一切副本之间安全地复制客户端恳求 即使某些副本生存拜占庭式正确。没有幸的是 这些共鸣协议的吞吐量常常较低 而这种机能的空洞每每被以为是区块链本领扩张迟缓的缘由。所以 许多处事都努力于妄图更无效的计划统一协议 以进步计划统一的吞吐量。
咱们以为 这种对于共鸣协议的存眷只注释了全体缘由。为了争论这一信心 咱们提出了一个简捷的课题 一个利用典范统一性协议的留心妄图的系统可否压服利用今生协议的系统 正在本教程中 咱们经过深切争论区块链系统的妄图往返答这个课题。其余 咱们还深切争论了共鸣面前的外貌 它也许帮忙用户挑选最顺应他们须要的协议。最终 咱们瓜分咱们对于大领域运作的高通量区块链系统的愿景。
6 ResilientDB: Global Scale Resilient Blockchain Fabric.概要 区块链本领的最新繁华唆使了弹性散布式以及数据库系统的改革妄图。这些区块链利用法式的当中常常利用拜占庭式容错统一性协议来维持一切副本的独特状态 即使某些副本生存障碍或好心。没有幸的是 现有的统一性协议并没有是为了处置地理范围内的摆设而妄图的 正在这种摆设中 许多散布正在一个地理范围很大的区域的副本都到场了统一性。
为领会决这个课题 咱们提出了地理法式的拜占庭容错共鸣协议 GeoBFT 。GeoBFT经过正在要地集群中利用拓扑感知的副天职组 经过正在要地级别引入统一性的并行化 和经过最小化集群之间的通信 完结了精彩的可扩充性。为了验证咱们对于高机能地理领域弹性散布式系统的愿景 咱们正在高效的弹性TDB答应区块链组织中完结了GeoBFT。咱们说明 GeoBFT没有仅切实 而且供给了很好的可扩充性 而且正在地理领域摆设方面 它的机能比开始进的统一协议胜过六倍。
主要奉献
咱们先容了GeoBFT统一性协议 这是一种新的统一性协议 它施行拓扑感知的副天职组到要地集群 以最小化全部通信。GeoBFT还禁止每个集群独立做出共鸣决议 进而分别共鸣。
为了削减全部通信 咱们引入了一种新的全部共享协议 该协议悲观地施行最小的集群间通信 同时仍然恐怕切实地检测通信障碍。
悲观全部共享协议由一个新的远程视图退换协议支柱 该协议处置一切好心动作以及一切障碍。
咱们证实了GeoBFT保险了安全性 它正在一切副本之间完结了仅有的统一性决议序列 并确保客户端恐怕切实地检测到其事情何时被施行 这与一切副本的一切好心动作无关。
咱们证实了GeoBFT保险了活泼性 只有收集供给切实的通信 GeoBFT就会连续乐成运行 这与一切副本的一切好心动作无关。
为了验证咱们正在geo scale树立中利用GeoBFT的假想 咱们揭示了咱们的ResilientDB组织[48] 并正在该组织中完结GeoBFT。
咱们还正在ResilientDB Zyzzyva、Pbft、HotStuff以及Steward 中完结了其他开始进的Bft协议 并利用YCSB基准对于这些Bft协议的GeoBFT施行了评估[25]。咱们说明 GeoBFT协议的吞吐量是现有Bft协议的六倍。
结论 正在本文中 咱们提出了一种新的拥有很大可扩充性的地理法式拜占庭容错计划统一协议 GeoBFT 。为了完结优秀的可扩充性 GeoBFT依附于要地集群中的拓扑感知副本集群 以最小化价值高亢的全部通信 同时供给统一性的并行化。所以 GeoBFT支柱高机能区块链系统的地理领域摆设。为了支柱这一愿景 咱们正在经答应的区块链组织ResilientDB中完结了GeoBFT 并证实GeoBFT没有仅是正确的 而且完结的吞吐量是现有开始进的Bft协议的六倍。
7. Atomic Commitment Across Blockchains.概要 迩来区块链本领以及封闭无答应收集的选择说明了P2P原子跨链买卖协议的主要性。用户应该恐怕原子化地调换代币以及物业 而无需依附分散的中介机构 如买卖所。迩来的点对于点原子跨链调换协议利用哈希锁以及时光锁来确保到场者按照协议。然而 过时的timelock大概会导致违反all or nothing atomicity属性。因为溃逃障碍、推辞办事打击以至收集迟延而未能守时施行智能合约的狡猾到场者大概最终会落空物业。虽然溃逃的到场者是仅有一个最终状况更糟的到场者 但今朝的发起没有合用于异步境况中的原子交叉链事情 正在异步境况中 溃逃障碍以及收集迟延是常态。正在本文中 咱们提出了第一个分别的全或无原子跨链许诺协议AC3WN。调换物业的智能合约的赎回以及退款事宜被建模为辩论事宜。一个封闭的无答应证人收集用于确保辩论事宜永久没有会同时产生 原子跨链买卖中的一切智能公约都将被赎回或全数退款。
主要奉献
咱们提出了AC3WN 第一个全有或无原子跨链许诺协议。AC3WN是分别的 其正确性没有依附于一切可托的分散式中介。
咱们证实了AC3WN的正确性 说明AC3WN完结了AC2T的原子性以及许诺性。
最终 咱们将AC3WN与Herlihy[16]的规划施行对于比分解。正在Herlihy的协议中 原子调换的迟延随着原子调换中秩序揭晓的智能合约数目的推广而成比率推广 与此分歧 咱们的分解说明 AC3WN华夏子调换的迟延是恒定的 与触及的智能合约数目无关。
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8. FireLedger: A High Throughput Blockchain Consensus Protocol.概要 区块链是一个散布式的安全分类账 买卖将延续揭晓到该分类账 每个买卖区块都与其前身密切耦合。答应区块链稀奇夸大买卖吞吐量。正在本文中 咱们先容了FireLedger 它运用区块链的迭代性子 正在悲观施行场景中进步吞吐量。FireLedger以迟延调换吞吐量 由于正在FireLedger中 每个节点区块链的最终一个f 1区块被以为是暂定的 也便是说 假设最终一个f 1区块发起者中有一个是拜占庭式的 它们大概会被除掉。然而 当满意悲观假定时 正在每个通信方法中都会确定一个新的块 该块由一个只发送其发起的发起者以及一切其他到场者各自觉送一个比特组成。正在咱们的绩效争论中 FireLedger取得了20%− 吞吐量比开始进的协议 如HotStuff以及BFT SMaRt 高600% 全部取决于配置。
主要奉献 咱们提出FireLedger一种新的通信俭朴悲观答应区块链协议。FireLedger选择旋转发起规划 同时悲观地假定发起者是正确的 并且境况动作是同步的。这是支柱的经过咱们现代的Weak Reliable Broadcast WRB 抽象。正在WRB中 节点仅便是否 永远 采用发起者提出的区块完毕统一 而没有就区块的实质完毕统一 假设发起者是拜占庭人 。全部来讲 假设违反了这些假定 咱们没有会争持马上施行协议。相反 咱们依附的真相是 每名f 1提案人中至多有一人是正确的。当一个正确的节点利用区块链的身份验证数据发明 正在初始传输阶段 最终的f 1块中的一切一个都没有正确决定时 它会为一切这些正确施行的挪用运行一个配合恢复阶段。这是经过援引齐全的拜占庭共鸣协议完结的。正在该配合恢复阶段停止时 也许确保区块链的现在前缀失去一切正确节点的批准 并且只有生存至多f个拜占庭式障碍 就永久没有会退换。单个接收阶段大概确定最终的f区块 进而摊销其老本。
咱们的方式的主要优点是 当悲观假定创制时 确定一个块的通信支出触及一个发起者广播其块 一切其他节点广播一名无符号协议数据 WRB 。其余 正在每个通信方法中决定一个新块。这是经过运用区块链的迭代性子和与每个区块头有关的身份验证数据完结的。
FireLedger是一种通信俭朴型悲观区块链算法 针对于的是很少产生障碍的境况。比如 FireLedger大概对于利用高度安全以及强健系统的FinTech行业很是有排斥力。FireLedger运用区块链的迭代性及其加密功能来完结其目的。
直不雅地说 FLO将FireLedger用作基于区块链的共鸣算法 而没有是基于共鸣的区块链。咱们的机能了局说明 即使正在通用的非公用根底办法上施行 它也能满意真正尖刻的商业利用法式的要求。咱们的妄图稀奇合用于加密钱币以及金融利用法式 它们也许蒙受多少秒钟的迟延。正在他日 咱们计划研究分片 这大概会带来极度的昭著机能选拔 和可扩充的传播协议。最终 咱们的这项处事的底细完结也许正在开源中取得[10]
9. Scalable, Resilient and Configurable Permissioned Blockchain Fabric
概要 随着比特币的呈现 数据库社区对于区块链系统的趣味稳步增添。然而 许多现有的区块链利用法式利用区块链算作钱币买卖的平台。咱们偏离了这一观念 推出了ResilientDB 它也许办事于一套非钱币数据处置区块链利用法式。咱们的ResilientDB利用开始进的本领 并席卷一种现代的可视化本领 有助于监控区块链利用法式的状态。
10. CAPER: A Cross-Application Permissioned Blockchain.
PS 这三位大佬也很眼生了。
概要 即使迩来施行了大度争论 但现有区块链系统并没有充分化决散布式利用法式的一切性格。稀奇是 散布式利用法式根据办事级别协议 SLA 彼此协调 以供给分歧的办事。虽然利用法式之间的协调 比如跨利用法式事情 应该对于一切利用法式可见 但每个利用法式的内部数据 比如内部事情 大概是奥秘的。正在本文中 咱们先容了CAPER 这是一个答应的区块链系统 用于支柱协调散布式利用法式的内部以及跨利用法式事情。正在CAPER中 区块链分类账变成为一个有向无环图 个中每个利用法式只拜候以及维护其自身的分类账视图 席卷其内部以及一切跨利用法式买卖。CAPER还引入了三种统一性协议 用于正在拥有分歧内部统一性协议的利用法式之间全部排序跨利用法式事情。测验了局露出了CAPER正在机能以及可扩充性方面的效用。
主要奉献
引入区块链视图 views 个中每个利用法式仅维护其自身的分类账视图 席卷其内部以及一切跨利用法式买卖。CAPER是一个答应区块链 支柱协调散布式利用法式。CAPER支柱内部以及跨利用法式事情。
三种分歧的共鸣协议 用于正在拥有分歧要地共鸣协议的利用法式之间对于跨利用法式事情施行全部排序。
PS 这个图以及SharPer图很像
结论 正在本文中 咱们提出了CAPER 这是一个答应的区块链系统 支柱协调散布式利用法式的内部以及跨利用法式事情。CAPER的目的是区块链系统的机能以及失密性。为了取得更好的机能 CAPER同时订购以及施行分歧利用法式的内部事情。其余 为了完结失密性 区块链分类账不禁一切节点维护 每个利用法式都维护自身的分类帐本地视图 席卷其内部以及一切跨利用法式买卖。CAPER还识别了节点级其余信赖以及利用法式级其余信赖 并禁止利用法式正在其节点没有拥有好心的状况下出于自身好处好心行事。其余 CAPER引入了三种统一性协议来全部订购跨利用法式事情 利用一组零丁的订购者、层次统一性以及一级统一性。咱们的测验说明 对付负载较轻的利用法式 一级统一性再现出更好的机能 而对付负载较重的利用法式 利用一组排序器更有利。正在订购方没有极度资源的状况下 分层方式也许正在负载较重的利用法式中供给更好的机能。
11. Fine-Grained, Secure and Efficient Data Provenance for BlockchainPS 这篇作家以及ForkBase是一个团队。
概要 比特币以及其他加密钱币的乐成给区块链带来了辽阔的趣味。区块链系统完结了一个防改动分类账 用于纪录改动某些寰球状态的买卖。该系统纪录了各州的整体演变史乘。史乘的办理 也称为数据起因或谱系 一经正在数据库系统中施行了精深的争论。然而 盘诘现有区块链中的数据史乘只可经过重放一切买卖来告竣。这种方式合用于大领域离线分解 但没有合用于正在线买卖处置。
咱们先容了一个用于区块链的细粒度、安全以及高效的本原系统——LineageChain。LineageChain经过简捷温存的界面向智能合约秘密根源信息 进而支柱一类新的区块链利用法式 其施行逻辑正在运行时依附根源信息。LineageChain正在公约施行时期拿获根源 并无效地将其保存正在Merkle树中。LineageChain供给了一种新的skip list index 旨正在支柱高效的起因盘诘处置。咱们正在Hyperledger以及一个名为ForkBase的区块链优化保存系统的根底上完结了LineageChain。咱们对于LineageChain的精深评估说明 它对于新的区块链利用法式、高效的盘诘以及较小的保存支出都有优点。
主要奉献
咱们引入了一个名为LineageChain的系统 该系统也许无效地拿获区块链的细粒度起因。它安全地保存根源 并向智能合约供给简捷的拜候接口。咱们妄图了一个新的索引 用于盘诘区块链起因。该索引会孕育较小的保存支出 其机能与区块链巨细无关。它是根据跳表改编的 但咱们全面清除了随机性 以顺应决定性区块链。
咱们为Hyperledger[2]完结了LineageChain。咱们的完结建立正在ForkBase之上 这是一种区块链优化保存[37]。咱们对于这条链施行了精深的评估。了局说明 它对于源代码相干的利用法式有利 盘诘效用高 保存支出小。
结论 正在本文中 咱们提出了一种用于区块链的细粒度、安全以及高效的本原系统——LineageChain。系统正在运行时期高效地拿获根源信息 并将其保存正在安全的保存器中。它将简捷的API秘密给智能合约 进而支柱一类新的依附于起因的区块链利用法式。因为一种现代的跳表索引 根源盘诘正在链中是高效的。咱们正在Hyperledger之上完结了LineageChain 并根据多少个baseline对于其施行了基准测试。了局说明 正在支柱丰硕的、依附于起因的利用法式方面 谱系链拥有劣势。它们证实了起因盘诘是无效的 并且系统会孕育较小的保存支出。
12. Blockchain Meets Database: Design and Implementation of a Blockchain Relational Database.
概要 正在本文中 咱们妄图并完结了第一个拥有区块链属性的分别复制联系数据库 咱们称之为区块链联系数据库。咱们夸大了区块链平台以及复制联系数据库供给的功能之间的一些如同之处 即使它们正在概念上分歧 主假如正在信赖模子上。基于此 咱们运用联系数据库中丰硕的功能、数十年的争论以及优化和可用的器械来构建区块链联系数据库。咱们思虑一个已知但彼此没有信赖的构造的答应区块链模子 每个构造都运行各自的数据库实例 这些实例是互相的副本。副本独立施行事情 并到场分别统一性 以决定事情的提交秩序。咱们妄图了两种方式 第一种方式是正在施行事情以前商定事情的提交秩序 第二种方式是正在施行事情时没有事先分解提交秩序 而秩序是并行的。咱们运用可串行化快照隔断 SSI 来保险节点间的副本维持统一 并按照统一性决定的秩序 并为后一种方式妄图了一种基于块高度的SSI新变体。咱们正在PostgreSQL上完结了咱们的系统 并对于这两种方式施行了精细的机能测验分解。
结论 正在本文中 咱们先容了区块链联系数据库的妄图 这是一个分别的数据库 副本由互相没有信赖的分歧构造办理。咱们要束缚的枢纽寻衅是确保一切没有受信赖的副本都以不异的可序列化秩序提交事情 这尊敬统一决定的块秩序。咱们提出了两种运用以及改动SSI来完结这一目的的妄图方式 并妄图了一种基于块高度的新SSI变体。运用数据库中已有的功能 咱们恐怕更好地支柱繁复的数据类别、模式、繁复盘诘以及根源盘诘 而这些都是区块链平台今朝没法供给的。咱们正在PostgreSQL上完结了该系统 并给出了精细的机能了局。
13. BlockchainDB - A Shared Database on Blockchains.概要 正在本文中 咱们先容了区块链数据库 它运用区块链算作保存层 并正在顶部引入了一个数据库层 经过典范的数据办理本领 如分片 扩充区块链 和一个规范化的盘诘接口 以匆匆进正在数据共享受例中选择区块链。咱们说明 经过引入极度的数据库层 咱们恐怕进步利用区块链施行数据共享时的机能以及可伸缩性 并大幅升高计划利用区块链施行数据共享的构造的繁复性。
奉献 正在本文中 咱们先容了区块链数据库 它束缚了前方提到的课题。其主要思维是区块链数据库运用区块链算作本机保存层 并正在顶部完结一个极度的数据库层 以禁止拜候保存正在共享表中的数据。这样 现有区块链系统就也许用作 无需改动 防改动以及非分散保存。正在保存层之上 区块链数据库完结了一个数据库层 拥有以下功能
分区以及全体复制 如今区块链的一个主要机能瓶颈是 一切对于等方都持有状态的齐全副本 但仍然只供给 有限的 分片功能。正在BlockchainDB的数据库层 咱们禁止利用法式定义若何正在一切可用对于等方之间复制以及分区数据。所以 利用法式也许以证实的办法调换机能以及安全保险。
盘诘接口以及统一性 正在数据库层 区块链数据库还供给共享表算作易于利用的抽象 席卷分歧的统一性协议 比如 最终统一性温柔序统一性 和一个简捷的键/值接口 用于正在没有领会区块链系统内部的状况下读取/写入数据。将来 咱们指望将盘诘接口扩充到共享表 以支柱拥有齐全事情语义的SQL。
除了这些功能 BlockchainDB的数据库层还供给了一个链外验证历程 正在该历程中 对于等方也许轻便验证自身客户真个读写集。验证历程的观念是 对于等方也许检测区块链数据库收集中其他大概动作没有当的对于等方。这是须要的 由于并非一切BlockchainDB对于等方都持珍稀据库的齐全副本 远程对于等方的保存层大概会为读取操作丢弃puts或前往作假值 即 数据库中未保全的值 。
结论 正在本文中 咱们提出了区块链数据库 它正在区块链之上引入了一个数据库层来到场数据共享场景。咱们的测验说明 区块链数据库也许供给比要地区块链高两个数目级的吞吐量 并禁止更好地随对于等方的数目向外扩充。今朝 区块链数据库仅正在共享表之上供给键/值接口。所以 他日咱们指望将共享表的盘诘接口扩充到拥有可验证事情语义的齐全SQL。
14. Database and Distributed Computing Fundamentals for Scalable, Fault-tolerant, and Consistent Maintenance of Blockchains. 教程概要 比特币是寰球领域的点对于点加密钱币的一个乐成而乐趣的例子 它集成了明码学、散布式系统以及数据库中的许多本领以及协议。主要的下层数据组织是区块链 这是一种可扩充的全面复制组织 正在一切到场者之间共享 并保险加密钱币系统中一切到场者对于一切用户买卖的统一视图。正在本教程中 咱们将议论区块链中利用的根底协议 并精细阐述其主要劣势以及限度性。为了克服这些限制 咱们供给了办理大领域全面复制帐本所需的散布式系统背景 利用拜占庭协议来束缚统一性课题。最终 咱们阐述了一些最新的对于妄图可伸缩以及高效区块链的提议。本教程的中心是区块链最新改革的散布式系统以及数据库本领方面。
15. ForkBase: An Efficient Storage Engine for Blockchain and Forkable Applications.概要 现有的数据保存系统供给了精深的功能 以符合异样各类化的利用。然而 新的利用法式类型一经呈现 比如区块链以及协调分解 其特征是数据版本掌握、分叉语义、改动证明或其一切配合。它们为保存系统供给了新的机缘 也许经过将上述要求嵌入到保存系统中来高效地支柱此类利用法式。
正在本文中 咱们先容了Forkbase 一个为区块链以及可分叉利用法式妄图的保存引擎。经过将当中利用法式属性集成到保存中 Forkbase没有仅供给了高机能 还削减了开垦处事量。该保存器办理多版本数据 并支柱两种分歧的fork语义 它们支柱分歧的fork处事流。因为一个新的索引类支柱高效的盘诘 和跨数据工具、分支以及版本的反复实质的无效检测 Forkbase速率快且节流空间。咱们利用三个利用法式揭示了Forkbase的机能 区块链平台、wiki引擎以及协调分解利用法式。咱们针对于各自开始进的束缚规划施行了精深的测验评估。了局说明 Forkbase正在昭著升高开垦处事量的同时完结了优秀的机能。
主要奉献
咱们决定了今生利用法式中的常见属性 即版本掌握、分叉以及改动证明。咱们将争论集成一切这些属性的保存的优点。咱们引入了一个名为SIRI的新索引类 它也许无效地节略多版本数据中的反复项。咱们而今先容POSTree SIRI的一个例子 它还供给了改动证明。咱们提出了一种通用的fork语义 它也许拿获许多分歧利用法式的处事流。
咱们完结了无效支柱区块链以及可分叉利用法式的Forkbase。Forkbase的效用来自POS树 精巧性来自通用fork语义。凭仗温存的界面以及丰硕的数据类别 Forkbase为高等系统以及利用法式供给了弱小的构建块。
咱们经过完结三个拥有代表性的利用法式来揭示Forkbase的可用性 即区块链平台、wiki办事以及协调分解利用法式。咱们经过大度的测验评估说明 Forkbase帮忙这些利用法式正在编码繁复度、保存支出以及盘诘效用方面优于各自的最新水平。
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