本文分析了三种用于改进区块链和分布式系统中节点同步的智能优化方法。首先,在网络规模小且延迟可预测的情况下,向所有对等节点进行八卦传播可加速同步。其次,当不存在重复时间戳时,减少时间戳索引大小可以降低存储开销。第三,用紧凑的位图编码替代公钥可以最小化复制流量,因为节点共享相同的密钥集。这些技术共同简化了带宽使用,减少了延迟,使复制更快速、更高效。本文分析了三种用于改进区块链和分布式系统中节点同步的智能优化方法。首先,在网络规模小且延迟可预测的情况下,向所有对等节点进行八卦传播可加速同步。其次,当不存在重复时间戳时,减少时间戳索引大小可以降低存储开销。第三,用紧凑的位图编码替代公钥可以最小化复制流量,因为节点共享相同的密钥集。这些技术共同简化了带宽使用,减少了延迟,使复制更快速、更高效。

为何在小型网络中向所有节点八卦可能是最明智的选择

2025/10/02 19:30

摘要和1. 引言

  1. 系统模型

  2. 节点初始状态

  3. 追加过程

    4.1 本地追加

    4.2 从另一个节点追加

    4.3 记录验证

    4.4 状态一致性

  4. 复制过程

  5. 正确性证明

  6. M-of-N 连接

  7. 扩展和优化

参考文献

8. 扩展和优化

8.1 向所有对等节点传播

为了加速同步过程,节点可以向所有已知的对等节点发送消息。这种解决方案在以下情况下有意义:

\

  1. 系统中的节点数量不多(如5-9个)

    \

  2. 延迟是可预测的

8.2 减少时间戳索引

如果解决方案使用同步原语,并且保证不会有两个或更多具有相同时间戳的记录,则可以减少时间戳索引。

8.3 公钥的位图映射

为了减少复制过程中的流量,算法使用位图代替公钥。由于所有节点都应该知道网络中的所有公钥,可以公平地说,所有节点都有相同的公钥集合。位图算法(针对特定记录的公钥):

\

  1. 所有公钥按升序排序

    \

  2. 然后算法遍历排序后的公钥:如果记录中存在该公钥,则算法返回1,否则返回0。例如:网络中有公钥[A, B, C, D],记录包含[B, C]的签名和公钥,则位图将为:二进制形式的0110,或十进制形式的6

    \

  3. 在复制过程中,使用这个十进制数字代替公钥

    \

  4. 解码过程以相反的方式进行

\

参考文献

  1. ABGP GitHub仓库:https://github.com/ega-forever/abgp-js

    \

  2. Cynthia Dwork, Nancy Lynch和Larry Stockmeyer:部分同步环境下的共识 - https://groups.csail.mit.edu/tds/papers/Lynch/jacm88.pdf

    \

  3. Denis Rystsov. CASPaxos:无日志的复制状态机 - https://arxiv.org/pdf/1802.07000.pdf

    \

  4. Paul Miller:快速学习椭圆曲线密码学 - https://paulmillr.com/posts/noblesecp256k1-fast-ecc/

    \

  5. Robbert van Renesse, Dan Dumitriu, Valient Gough, Chris Thomas. 高效的协调和反熵协议的流量控制 - http://www.cs.cornell.edu/home/rvr/papers/flowgossip.pdf

    \

  6. Márk Jelasity:传播协议 - http://www.inf.u-szeged.hu/\~jelasity/ddm/gossip.pdf

    \

  7. Colin J. Fidge. 保留部分顺序的消息传递系统中的时间戳 - http://fileadmin.cs.lth.se/cs/Personal/Amr_Ergawy/dist-algos-papers/4.pdf

    \

  8. A. Shamir. "如何共享秘密",ACM通讯22 (11):612613,1979。

    \

  9. 分布式系统的乐趣与收益 - http://book.mixu.net/distsys/single-page.html

    \

  10. 实用拜占庭容错和主动恢复 - http://www.pmg.csail.mit.edu/papers/bft-tocs.pdf

    \

:::info 作者:

(1) Egor Zuev ([email protected])

:::


:::info 本论文可在arxiv上获取,采用CC0 1.0通用许可协议。

:::

\

免责声明: 本网站转载的文章均来源于公开平台,仅供参考。这些文章不代表 MEXC 的观点或意见。所有版权归原作者所有。如果您认为任何转载文章侵犯了第三方权利,请联系 [email protected] 以便将其删除。MEXC 不对转载文章的及时性、准确性或完整性作出任何陈述或保证,并且不对基于此类内容所采取的任何行动或决定承担责任。转载材料仅供参考,不构成任何商业、金融、法律和/或税务决策的建议、认可或依据。