論文の概要: Conthereum: Concurrent Ethereum Optimized Transaction Scheduling for Multi-Core Execution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.07280v3
• Date: Tue, 22 Jul 2025 10:55:27 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-23 15:16:11.053988
• Title: Conthereum: Concurrent Ethereum Optimized Transaction Scheduling for Multi-Core Execution
• Title（参考訳）: Conthereum: Concurrent Ethereumtimized Transaction Scheduling for Multi-Core Execution
• Authors: Atefeh Zareh Chahoki, Maurice Herlihy, Marco Roveri,
• Abstract要約: Conthereumはブロック内並列トランザクション実行のための並行ソリューションである。 Conthereumの中心には、新しくて軽量で高性能なスケジューラがある。 標準的な8コアマシンでは,計算能力の増大に伴い,ほぼ線形スループットが向上することを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.462869032423588
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Conthereum is a concurrent Ethereum solution for intra-block parallel transaction execution, enabling validators to utilize multi-core infrastructure and transform the sequential execution model of Ethereum into a parallel one. This shift significantly increases throughput and transactions per second (TPS), while ensuring conflict-free execution in both proposer and attestor modes and preserving execution order consistency in the attestor. At the heart of Conthereum is a novel, lightweight, high-performance scheduler inspired by the Flexible Job Shop Scheduling Problem (FJSS). We propose a custom greedy heuristic algorithm, along with its efficient implementation, that solves this formulation effectively and decisively outperforms existing scheduling methods in finding suboptimal solutions that satisfy the constraints, achieve minimal makespan, and maximize speedup in parallel execution. Additionally, Conthereum includes an offline phase that equips its real-time scheduler with a conflict analysis repository obtained through static analysis of smart contracts, identifying potentially conflicting functions using a pessimistic approach. Building on this novel scheduler and extensive conflict data, Conthereum outperforms existing concurrent intra-block solutions. Empirical evaluations show near-linear throughput gains with increasing computational power on standard 8-core machines. Although scalability deviates from linear with higher core counts and increased transaction conflicts, Conthereum still significantly improves upon the current sequential execution model and outperforms existing concurrent solutions under a wide range of conditions.
• Abstract（参考訳）: Conthereumは、ブロック内並列トランザクション実行のための同時Ethereumソリューションで、バリケータがマルチコアインフラストラクチャを使用して、Ethereumのシーケンシャル実行モデルを並列なものに変換することができる。 このシフトはスループットとトランザクションを毎秒(TPS)向上させ、プロジェクタモードとアスペクタモードの両方でコンフリクトのない実行を保証し、アスペクタでの実行順序の整合性を維持する。 Conthereumの中心にあるのは、フレキシブルジョブショップスケジューリング問題(FJSS)に触発された、新しくて軽量で高性能なスケジューラです。 提案手法は,制約を満足し,最小限のメースパンを達成し,並列実行における高速化を最大化するために,既存のスケジューリング手法を効果的に,かつ決定的に上回る独自のグリーディヒューリスティックアルゴリズムを提案する。 さらにConthereumは、リアルタイムスケジューラにスマートコントラクトの静的解析を通じて得られたコンフリクト分析レポジトリを装備するオフラインフェーズを含み、悲観的なアプローチを用いて潜在的に競合する機能を特定する。 この新しいスケジューラと広範な競合データに基づいて、Conthereumは既存の同時ブロック内ソリューションより優れている。 実験的な評価では、標準8コアマシンの計算能力の増大に伴い、ほぼ線形スループットが向上した。 スケーラビリティは高いコア数と高いトランザクション競合を持つ線形性から逸脱するが、Conthereumは現在のシーケンシャルな実行モデルを大幅に改善し、幅広い条件下で既存の並行ソリューションより優れている。

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