論文の概要: BrokerChain: A Blockchain Sharding Protocol by Exploiting Broker Accounts

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.07202v1
• Date: Tue, 10 Dec 2024 05:41:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-11 14:35:15.248607
• Title: BrokerChain: A Blockchain Sharding Protocol by Exploiting Broker Accounts
• Title（参考訳）: BrokerChain: ブローカアカウントの爆発によるブロックチェーンシャーディングプロトコル
• Authors: Huawei Huang, Zhaokang Yin, Qinde Chen, Guang Ye, Xiaowen Peng, Yue Lin, Zibin Zheng, Song Guo,
• Abstract要約: アカウントベースの状態シャーディング専用のクロスシャーディングプロトコルであるBrokerChainを提案する。 BrokerChainはトランザクションスループット、トランザクション確認レイテンシ、トランザクションプールのキューサイズ、ワークロードのバランスという点で、他のベースラインよりも優れています。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 30.62752646978089
• License:
• Abstract: State-of-the-art blockchain sharding solutions such as Monoxide, can cause severely imbalanced distribution of transaction (TX) workloads across all blockchain shards due to the deployment policy of their accounts. Imbalanced TX distributions then produce hot shards, in which the cross-shard TXs may experience an unlimited confirmation latency. Thus, how to address the hot-shard issue and how to reduce crossshard TXs become significant challenges of blockchain sharding. Through reviewing the related studies, we find that a crossshard TX protocol that can achieve workload balance among all shards and simultaneously reduce the quantity of crossshard TXs is still absent from the literature. To this end, we propose BrokerChain, which is a cross-shard blockchain protocol dedicated to account-based state sharding. Essentially, BrokerChain exploits fine-grained state partition and account segmentation. We also elaborate on how BrokerChain handles cross-shard TXs through broker accounts. The security issues and other properties of BrokerChain are analyzed rigorously. Finally, we conduct comprehensive evaluations using an opensource blockchain sharding prototype named BlockEmulator. The evaluation results show that BrokerChain outperforms other baselines in terms of transaction throughput, transaction confirmation latency, the queue size of the transaction pool, and workload balance.
• Abstract（参考訳）: Monoxideのような最先端のブロックチェーンシャーディングソリューションは、アカウントのデプロイメントポリシのため、すべてのブロックチェーンシャードにわたってトランザクションワークロード(TX)の極めて不均衡な分散を引き起こす可能性がある。 不均衡なTX分布は熱いシャードを生成し、そこではクロスシャードなTXは無限の確認遅延を経験する。 このように、ホットシャード問題への対処方法と、クロスシャードTXの削減方法が、ブロックチェーンシャーディングの重要な課題となっている。 関連研究のレビューを通じて,全シャード間の負荷バランスを達成し,同時にクロスシャードTXの量を削減できるクロスシャードTXプロトコルが,文献から逸脱していることが判明した。 この目的のために、アカウントベースのステートシャーディング専用のクロスシャードブロックチェーンプロトコルであるBrokerChainを提案する。 本質的には、BrokerChainはきめ細かい状態分割とアカウントのセグメンテーションを利用する。 BrokerChainはブローカーアカウントを通じて、クロスシャードなTXを処理する方法についても詳しく説明します。 BrokerChainのセキュリティ問題やその他の特性は厳格に分析されている。 最後に,BlockEmulatorというオープンソースのブロックチェーンシャーディングプロトタイプを用いて,包括的な評価を行う。 評価結果は,トランザクションスループット,トランザクション確認レイテンシ,トランザクションプールのキューサイズ,ワークロードのバランスという点で,BrokerChainが他のベースラインを上回っていることを示している。

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