基于DAG的分布式账本共识机制研究

摘要：

自2008年比特币出现以来,研究学者相继提出了多种分布式账本技术,其中,区块链是当前分布式账本最主要的实现形式之一.但当前区块链中存在一个核心问题:可扩展性瓶颈.具体而言,区块链的吞吐量严重不足,且其交易确认也较为缓慢,这些因素极大地限制了它的实际应用.在此背景下,基于DAG(有向无环图)的分布式账本因其具有高并发特性,有望突破传统区块链中的性能瓶颈,从而受到了学术界和产业界越来越多的关注和研究.在基于DAG的分布式账本中,最为核心和关键的技术是其共识机制,为此,对该关键技术进行了系统深入的研究.首次从共识形态出发将现有基于DAG的分布式账本分为以下3类:基于主干链的DAG账本;基于平行链的DAG账本;基于朴素DAG的账本.在此基础上,对不同类型的共识机制本质原理及特性进行了深入阐述,并从不同层面对它们进行了详细的对比分析.最后,指出基于DAG的共识机制研究中存在的问题与挑战,并给出进一步的研究方向.

关键词：分布式账本、区块链、共识机制、有向无环图、可扩展性

所属期刊栏目：31

分类号：TP311(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金;上海市科技创新行动计划;“十三五”国家密码发展基金;信息保障重点实验室开放基金

在线出版日期：2020-06-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共19页

页码：1124-1142