論文の概要: MulChain: Enabling Advanced Cross-Modal Queries in Hybrid-Storage Blockchains

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.18258v1
• Date: Tue, 25 Feb 2025 14:43:07 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-26 15:18:41.205686
• Title: MulChain: Enabling Advanced Cross-Modal Queries in Hybrid-Storage Blockchains
• Title（参考訳）: MulChain: ハイブリッドストレージブロックチェーンにおける高度なクロスモーダルクエリの実現
• Authors: Zhiyuan Peng, Xin Yin, Gang Wang, Chenhao Ying, Wei Chen, Xikun Jiang, Yibin Xu, Yuan Luo,
• Abstract要約: ビデオのような大規模なマルチモーダルデータファイルは、しばしばオフラインで保存される。 既存のブロックチェーンはマルチモーダルデータクエリのネイティブサポートを提供していない。 既存のブロックチェーンとのスムーズな統合を可能にする新しいアーキテクチャであるMulChainを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 16.371307857771477
• License:
• Abstract: With its decentralization and immutability, blockchain has emerged as a trusted foundation for data management and querying. Because blockchain storage space is limited, large multimodal data files, such as videos, are often stored offline, leaving only lightweight metadata on the chain. While this hybrid storage approach enhances storage efficiency, it introduces significant challenges for executing advanced queries on multimodal data. The metadata stored on-chain is often minimal and may not include all the attributes necessary for queries like time range or fuzzy queries. In addition, existing blockchains do not provide native support for multimodal data querying. Achieving this capability would necessitate extensive modifications to the underlying blockchain framework, even reconstructing its core architecture. Consequently, enabling blockchains with multimodal query capabilities remains a significant problem, which necessitates overcoming the following three key challenges: (1) Designing efficient indexing methods to adapt to varying workloads that involve frequent insertions and query operations; (2) Achieving seamless integration with existing blockchains without altering the underlying infrastructure; (3) Ensuring high query performance while minimizing gas consumption. To address these challenges, we propose MulChain, a novel middleware architecture to enable smooth integration with existing blockchains. At the core of MulChain is the BHashTree, a flexible data structure that dynamically switches between tree and hash nodes based on workload characteristics, ensuring efficient insertion and query operations. Furthermore, the middleware provides standardized interfaces for blockchain systems, unifying query methods across different platforms.
• Abstract（参考訳）: 分散化と不変性により、ブロックチェーンはデータ管理とクエリの信頼できる基盤として浮上した。 ブロックチェーンストレージスペースは限られているため、ビデオのような大規模なマルチモーダルデータファイルは、しばしばオフラインで保存され、チェーンに軽量メタデータのみを残す。 このハイブリッドストレージアプローチはストレージ効率を向上させるが、マルチモーダルデータ上で高度なクエリを実行する上で大きな課題をもたらす。 オンチェーンに格納されるメタデータは最小限であり、時間範囲やファジィクエリのようなクエリに必要な属性をすべて含まない場合がある。 さらに、既存のブロックチェーンはマルチモーダルデータクエリのネイティブサポートを提供していない。 この能力を達成するには、基盤となるブロックチェーンフレームワークの大幅な変更が必要で、コアアーキテクチャの再構築さえ必要になる。 その結果、マルチモーダルクエリ機能を備えたブロックチェーンの実現は大きな問題であり、次の3つの課題を克服する必要がある。(1)頻繁な挿入とクエリ操作を伴うさまざまなワークロードに対応する効率的なインデックス作成方法の設計、(2)基盤となるインフラストラクチャを変更することなく既存のブロックチェーンとのシームレスな統合を実現すること、(3)ガス消費量を最小化しながら高いクエリパフォーマンスを確保すること。 これらの課題に対処するために、既存のブロックチェーンとのスムーズな統合を可能にする、新しいミドルウェアアーキテクチャであるMulChainを提案する。 MulChainのコアとなるBHashTreeは、作業負荷特性に基づいてツリーとハッシュノードを動的に切り替え、効率的な挿入とクエリ操作を保証するフレキシブルなデータ構造である。 さらに、ミドルウェアはブロックチェーンシステムの標準化されたインターフェースを提供し、さまざまなプラットフォームにまたがるクエリメソッドを統合する。

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