CHIRON: Accelerating Node Synchronization without Security Trade-offs in Distributed Ledgers

区块链性能历来面临共识算法吞吐量限制的挑战。最近的研究突破成功地缓解了这些限制，通过引入将共识与执行分离的模块化架构。向独立优化共识层的转移已经将注意力转向执行层。虽然并发交易执行是增加吞吐量的有希望的解决方案，但实际挑战仍然存在。其有效性因工作负载而异，相关的增加的硬件要求引起了对不良集中化的担忧。这种增加的要求导致完整节点和滞后节点从签名检查点同步，降低了区块链系统的无信任性质。为了应对这些挑战，本文介绍了Chiron系统，旨在提取执行提示以加速滞后节点和完整节点。值得注意的是，Chiron实现了这一点，而不会危及系统的安全性或在共识的关键路径上引入开销。评估结果表明，速度提升高达30％，有效地解决了理论研究和实际部署之间的差距。这种加速的量化是通过从对以太坊和Solana工作负载的全面分析中得出的现实区块链基准实现的，构成了独立的贡献。

解决问题的问题是如何提高区块链的吞吐量，同时避免中心化的问题？

论文提出了一种名为Chiron的系统，可以提高节点的执行速度，从而提高区块链的吞吐量，同时不影响系统的安全性和共识的关键路径。

Chiron系统可以在不牺牲安全性和共识关键路径的情况下，加速节点的执行速度，从而提高区块链的吞吐量；实验使用了Ethereum和Solana的数据集，并取得了30%的速度提升；论文提出的Chiron系统对于提高区块链的吞吐量具有重要意义。

在区块链领域中，还有很多相关研究，例如：《Scaling Blockchain Systems via Honest-Chain Majority with BLS Threshold Signatures》、《Blockchain-based Public Key Infrastructure (PKI) for the Internet of Things》等。