降低跨分片交易比例的区块链分片方法

作     者：李皎 张秀山 宁远航 LI Jiao;ZHANG Xiushan;NING Yuanhang

作者机构：西安石油大学计算机学院西安710065 

出 版 物：《计算机应用》 (journal of Computer Applications)

年 卷 期：2024年第44卷第6期

页      面：1889-1896页

学科分类：08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61802301)。 

主　　题：区块链可扩展性 交易分片 交易频次 分片粒度 跨分片交易比例 

摘      要：针对分片技术在优化区块链性能时引起的跨分片交易比例过高、跨分片交易验证复杂的问题,提出一种降低跨分片交易比例的区块链分片方法。首先,从数据分片的角度出发,构造区块链交易分片模型,并给出分片性能评价指标;其次,针对区块链中长期积累的交易数据,从账号关联性角度出发,构造发送方和接收方的交易频次集合;最后,设计考虑交易频次的区块链交易分片算法(FBTS),从而解决交易分片中跨分片比例过高的问题。在分片粒度为2、3、5、7、15、20、30和50的情况下,所提算法在跨分片交易比例、账号平均跨分片次数、账号的加权平均跨分片次数等性能指标方面均优于随机分片算法(RSA)和取模分片算法(MSA)。另外所提算法的大多数账号和交易量都集中分布在低跨分片次数处,说明交易的完成不需要多次跨分片。实验结果表明,所提算法可以有效地降低跨分片交易比例,缩短跨分片的交易的时延。