计算机研究与发展

作者：阙琦峰,陈之豪,张召,杨艳琴,周傲英,

关键词：许可链, 分片技术, 跨片交易, 无协调者, 抗冲突,

区块链作为一种防篡改、去中心化的分布式系统引起了学术界和工业界的极大关注.然而，传统区块链系统的吞吐量较低，且难以扩展到支持大规模系统，这使得其在商业中的应用范围受到限制.为了解决这些问题，人们尝试利用分片技术把区块链网络分成多个可单独执行交易的子网，各个子网能够并行执行交易,其性能则可以随子网数成比例提升.然而，昂贵的跨片交易执行成本阻碍了分片区块链系统性能的进一步提升.传统的基于两阶段提交的跨片交易执行方法无论在性能上还是扩展性上都无法满足现代产业对大规模系统的需求；同时，这些方法在高冲突负载下的表现不佳，导致跨片交易的延迟急剧增加，严重影响到系统的正常运行.为了解决此问题，提出了一个针对分片许可链的跨片交易执行方法.该方法将确定性引入跨片交易执行，避免了额外的协调开销，同时提高了系统执行跨片交易的效率.此外，该执行方法也配备了抗冲突的交易重排序方法，除了提高跨片执行方法在高冲突的场景下交易处理性能之外，还能优化跨片交易执行中状态传输的效率.实验结果证明，该方法的吞吐量比基于两阶段提交协议的方法提高1.6~2.5倍；在冲突场景下，相较于优化前系统吞吐量则提高2.9~25倍.

来源：2023年第11期

《计算机研究与发展》期刊编辑部

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