基于市场证明共识的分布式账本协议:Achain①薛立德,徐鑫朋,桑耘,于铭华,邱定(中国电子科技集团公司第三十二研究所,上海201808)通信作者:薛立德,E-mail:xldxld@mail.ustc.edu.cn摘要:区块链技术给加密货币带来了新的变化,并得到了广泛的应用.然而,它仍面临着高吞吐量、低交易延迟、安全性和去中心化的需求和目标.此外,消费节点(交易提供者)的意愿难以映射到leader中,区块开采者热衷于挖矿竞赛也导致中心化和能耗的加剧.为此,提出了一种不同于传统PoW(proof-of-work)共识的新型共识算法——PoM(proof-of-market),及其第一个实施案例——Achain协议.PoM的算法设计使得消费节点进行PoW工作,并投票选出leader节点.这不仅离散化了挖矿的工作,提升了去中心化,降低了能耗,还体现了消费节点的意愿,只有受到最多支持的节点才能成为leader.在性能上,相较于PoW型区块链,Achain还提升了可扩展性,此外,还提供了一种Achain节点存储优化方案——FastAchain;在安全性方面,Achain辅以一套激励相容的奖惩机制使得恶意节点的收益期望为负,这保护了诚实节点的利益,且Achain可以容忍至多1/3的全网总算力被恶意节点控制.为了验证Achain的性能表现,实施了一个大规模网络下的Achain原型用来评估其相关性能,结果表明Achain达到了预期,优于一些主流的代表性区块链协议,且保持了良好的链收敛性和去中心化.关键词:区块链;分布式算法;分布式共识;工作量证明;分布式交易账本引用格式:薛立德,徐鑫朋,桑耘,于铭华,邱定.基于市场证明共识的分布式账本协议:Achain.计算机系统应用,2023,32(2):13–24.http://www.c-s-a.org.cn/1003-3254/8938.htmlAchain:ADistributedTransactionLedgerBasedonProof-of-marketXUELi-De,XUXin-Peng,SANGYun,YUMing-Hua,QIUDing(The32ndResearchInstituteofChinaElectronicsTechnologyGroupCorporation,Shanghai201808,China)Abstract:Blockchaintechnologyhasbroughtnewchangestocryptocurrenciesandhasbeenwidelyused.However,itstillfacestheneedsandgoalsofhighthroughput,lowtransactionlatency,security,anddecentralization.Inaddition,thewillingnessofconsumptionnodes(i.e.,transactionproviders)isdifficulttobemappedintoleaders,andblockminersarekeenonminingcompetitions,whichalsoleadstointensifiedcentralizationandenergyconsumption.Tothisend,anewconsensusalgorithm,PoM(proof-of-market),anditsfirstimplementationcase,theAchainp...
