論文の概要: SpiralShard: Highly Concurrent and Secure Blockchain Sharding via Linked Cross-shard Endorsement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.08651v1
- Date: Tue, 9 Jul 2024 15:14:44 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-12 16:40:31.931247
- Title: SpiralShard: Highly Concurrent and Secure Blockchain Sharding via Linked Cross-shard Endorsement
- Title（参考訳）: SpiralShard:Linked Cross-Shardによる高並列かつセキュアなブロックチェーンシャーディング
- Authors: You Lin, Mingzhe Li, Jin Zhang,
- Abstract要約: 既存のシャーディングシステムは、セキュリティを確保するために大きなシャードサイズを必要とする。
悪意のあるノードが多数存在するシャードの存在を可能にするために,SpralShardを提案する。
SpiralShardは、4000以上のノードを持つ大規模なネットワークサイズで、約19倍のスループット向上を実現している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.81571913553477
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Blockchain sharding improves the scalability of blockchain systems by partitioning the whole blockchain state, nodes, and transaction workloads into different shards. However, existing blockchain sharding systems generally suffer from a small number of shards, resulting in limited concurrency. The main reason is that existing sharding systems require large shard sizes to ensure security. To enhance the concurrency of blockchain sharding securely, we propose SpiralShard. The intuition is to allow the existence of some shards with a larger fraction of malicious nodes (i.e., corrupted shards), thus reducing shard sizes. SpiralShard can configure more and smaller shards for higher concurrency at the same network size. To ensure security with the existence of corrupted shards, we propose the Linked Cross-shard Endorsement (LCE) protocol. According to our LCE protocol, the blocks of each shard are sequentially verified and endorsed by a group of shards before being finalized. As a result, a corrupted shard can eliminate forks with the help of the other shards. We implement SpiralShard based on Harmony and conduct extensive evaluations. Experimental results show that, compared with Harmony, SpiralShard achieves around 19x throughput gain under a large network size with 4,000+ nodes.
- Abstract（参考訳）: ブロックチェーンシャーディングは、ブロックチェーン状態、ノード、トランザクションワークロード全体をさまざまなシャードに分割することで、ブロックチェーンシステムのスケーラビリティを向上させる。
しかし、既存のブロックチェーンシャーディングシステムは一般的に少数のシャードに悩まされ、結果として並行性が制限される。
主な理由は、セキュリティを確保するために既存のシャーディングシステムが大きなシャーディングサイズを必要とするためである。
ブロックチェーンシャーディングの並列性を確実に向上するために、SpralShardを提案する。
その直感は、より少数の悪意のあるノード(すなわち、破損したシャード)を持つシャードの存在を許容し、シャードのサイズを減らすことである。
SpiralShardは、同じネットワークサイズで高い並行性を実現するために、より小さなシャードを設定することができる。
破損したシャードの存在に対するセキュリティを確保するため,Linked Cross-Shard Endorsement (LCE)プロトコルを提案する。
LCEプロトコルによると、各シャードのブロックは、確定する前に一連のシャードによってシーケンシャルに検証され、支持される。
その結果、破損したシャードは、他のシャードの助けを借りてフォークを除去することができる。
我々は、Harmonyに基づくSpralShardを実装し、広範囲な評価を行う。
実験の結果、Harmonyと比較して、SpralShardは4000以上のノードを持つ大規模なネットワークサイズで、約19倍のスループット向上を達成した。
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