Onderzoek onder leiding van Minyi Guo, gepubliceerd in Grenzen van de informatica, gaat de uitdaging aan om de opslagoverhead in blockchain-systemen te verminderen, terwijl de gegevensconsistentie behouden blijft en kwaadaardige knooppunten worden getolereerd.
In traditionele blockchain-netwerken wordt volledige replicatie gebruikt, waarbij elk knooppunt een volledige kopie van alle blokken opslaat en de gegevensconsistentie wordt gehandhaafd via een consensusprotocol. Deze aanpak kan echter opslagintensief zijn, vooral omdat de blockchain in de loop van de tijd groeit.
Om dit probleem aan te pakken, hebben eerdere benaderingen zoals BFT-Store en Partition Chain wiscodes gebruikt om blokken efficiënter op te slaan. Door middel van wiscodering kunnen gegevens in kleinere fragmenten worden opgesplitst, waarbij redundante pariteiten worden toegevoegd, en over meerdere knooppunten worden gedistribueerd. Dit vermindert de opslagvereisten en kan knooppuntstoringen helpen tolereren.
De bijdrage van het onderzoeksteam lijkt te liggen in het dynamisch aanpassen van het coderingsschema om kwaadaardige knooppunten efficiënter te tolereren. Ze hebben waargenomen dat in typische gevallen het aantal kwaadaardige knooppunten kleiner is dan de drempelwaarde die wordt gebruikt voor wiscodering.
Door het coderingsschema dynamisch aan te passen op basis van het werkelijke aantal kwaadaardige knooppunten, streven ze ernaar onnodige opslagoverhead te verminderen die gepaard gaat met het handhaven van redundante pariteiten om een groter aantal kwaadaardige knooppunten te tolereren dan nodig is.
Dit onderzoek zou implicaties kunnen hebben voor het verbeteren van de efficiëntie en schaalbaarheid van blockchain-netwerken, wat net als blockchain een belangrijk onderzoeksgebied is technologie blijft evolueren en toepassingen vinden op verschillende gebieden.
Het team stelde een dynamische wiscoderingsmethode voor in geautoriseerde blockchain-systemen genaamd Dynamic-EC. Het belangrijkste idee van Dynamic-EC is om de opslagoverhead te verminderen door het totale aantal pariteiten dynamisch aan te passen op basis van het risiconiveau van het hele systeem, dat wordt bepaald door het aantal waargenomen kwaadaardige knooppunten, terwijl de betrouwbaarheid van het systeem wordt gewaarborgd.
Dynamic-EC kan worden onderverdeeld in drie modules:
- Knooppuntclassificatie: dit module wordt gebruikt om de globale reputatiewaarde van elk knooppunt te evalueren. Op basis van de reputatiewaarde worden de knooppunten ingedeeld in drie categorieën: eerlijke knooppunten, risicoknooppunten en kwaadaardige knooppunten.
- Dynamic Erasure Coding: deze module is verantwoordelijk voor het coderen van de blokken in fragmenten en het berekenen van de overeenkomstige controlesommen in het leiderknooppunt. Het coderingsschema wordt adaptief aangepast aan het huidige risiconiveau van het systeem, dat wordt bepaald door het huidige aantal risicoknooppunten.
- Adaptieve fragmentplaatsing: deze module distribueert de gecodeerde fragmenten van het leiderknooppunt naar de volgknooppunten.