Development of a Linear-Scaling Consensus Mechanism of the Distributed Data Ledger Technology
Loading...
Date
2022
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Springer, Singapore
Abstract
ENG: The paper proposes and explores a new blockchain system that operates on a linearly scalable consensus mechanism. This selection method confirms the shard through shares voting and scalable random generation by VDF (Verifiable Delay Function) and VRF (Verifiable Random Function). The system analyzes available consensus mechanisms, sharding, and the age of distributed randomness. It is energy efficient, fully scalable, secure, with fast consensus. Compared to available methods, the improved shard method performs network connection and transaction verification and reveals the state of the blockchain. The threshold has a sufficiently low coefficient for small validators to participate in the network and receive rewards. The proposed sharding process runs securely due to a distributed randomness (DRG) process that is unpredictable, impartial, and verified. The network is constantly overloaded to prevent slow adaptive Byzantine malicious validators. Contrary to other sharding blockchains that require Proof-of-Work to select validators, the proposed consensus is attributed to Proof-of-Stake, therefore, energy-efficient. Herein the consensus is achieved by a BFT algorithm which is linearly scalable and faster than PBFT.
UKR: У статті пропонується та досліджується нова система блокчейн, яка працює на механізмі консенсусу з лінійним масштабуванням. Цей спосіб вибору підтверджує шард через голосування акціями та масштабовану випадкову генерацію за допомогою VDF (перевірена затримана функція) і VRF (перевірена випадкова функція). Доступні системні аналізи механізмів консенсусу, сегментування та розподіленої випадковості. Вони енергоефективні, повністю масштабовані, безпечні, зі швидким консенсусом. У порівнянні з доступними методами, покращений метод shard виконує підключення до мережі та перевірку транзакцій і показує стан блокчейну. Пропонований процес шардингу працює безпечно завдяки процесу розподіленої випадковості (DRG), який є непередбачуваним, неупередженим і перевіреним. Мережа постійно перевантажена щоб запобігти повільним адоптаціям шкідливих валідаторів. На відміну від іншого шардингу, блокчейни, які вимагають Proof-of-Work для вибору валідаторів, запропонований консенсус відноситься до Proof-of-Stake, тому є енергоефективним. Тут консенсус досягається за допомогою алгоритму BFT, який є лінійно масштабованим і швидшим, ніж PBFT.
UKR: У статті пропонується та досліджується нова система блокчейн, яка працює на механізмі консенсусу з лінійним масштабуванням. Цей спосіб вибору підтверджує шард через голосування акціями та масштабовану випадкову генерацію за допомогою VDF (перевірена затримана функція) і VRF (перевірена випадкова функція). Доступні системні аналізи механізмів консенсусу, сегментування та розподіленої випадковості. Вони енергоефективні, повністю масштабовані, безпечні, зі швидким консенсусом. У порівнянні з доступними методами, покращений метод shard виконує підключення до мережі та перевірку транзакцій і показує стан блокчейну. Пропонований процес шардингу працює безпечно завдяки процесу розподіленої випадковості (DRG), який є непередбачуваним, неупередженим і перевіреним. Мережа постійно перевантажена щоб запобігти повільним адоптаціям шкідливих валідаторів. На відміну від іншого шардингу, блокчейни, які вимагають Proof-of-Work для вибору валідаторів, запропонований консенсус відноситься до Proof-of-Stake, тому є енергоефективним. Тут консенсус досягається за допомогою алгоритму BFT, який є лінійно масштабованим і швидшим, ніж PBFT.
Description
G. Shvachych: ORCID 0000-0002-9439-5511; I. Pobochii: ORCID 0000-0001-7023-1857
Keywords
consensus mechanism, blockchain system, network and receive rewards, linearly scalable, VDF (Verifiable Delay Function), VRF (Verifiable Random Function), механізм консенсусу, система блокчейн, мережа отримання винагороди, лінійне масштабування, VDF (функція затримки, що перевіряється), VRF (функція випадкової перевірки), КФП (ІПБТ), КПМ та ОП
Citation
Shvachych G., Pobochii I., Sashchuk H., Dzhus O., Khylko O., Busygin V. Development of a Linear-Scaling Consensus Mechanism of the Distributed Data Ledger Technology : [preprint]. Smart Innovation, Systems and Technologies. Vol. 302 : Proceedings of Second ICUIS 2022. 2022. Р. 1–13. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-19-2541-2_1.