A big challenge posed in blockchain centric platforms is achieving scalability while also preserving user privacy. This report details the design, implementation and evaluation of a Layer-2 scaling solution for Hyperledger Fabric using Zero Knowledge Rollups (ZK Rollups). The proposed architecture introduces an off chain sequencer that accepts transactions immediately and sends them for batching into a Merkle tree based rollup, using ZK proofs to attest to the correctness and verifiability of the entire batch. The design aims to decouple transaction ingestion from actual on chain settlements to address Fabric scalability limitations and increase throughput under high load conditions. The baseline architecture in Hyperledger Fabric constrains transaction requests due to endorsement, ordering and validation phases, leading to a throughput of 5 to 7 TPS with an average latency of 4 seconds. Our Layer-2 solution achieves an ingestion throughput of 70 to 100 TPS, leading to an increase of nearly ten times due to the sequencer immediate acceptance of each transaction and reducing client perceived latency by nearly eighty percent to 700 to 1000 milliseconds. This work demonstrates that integrating ZK Rollups in Hyperledger Fabric enhances scalability while not compromising the security guarantees of a permissioned blockchain network.


翻译:以区块链为核心的平台面临的一大挑战是在保障用户隐私的同时实现可扩展性。本报告详述了一种基于零知识汇总(ZK Rollups)的Hyperledger Fabric Layer-2扩展解决方案的设计、实现与评估。所提出的架构引入了一个链下排序器,该排序器即时接收交易并将其分批处理至基于默克尔树的汇总中,同时利用ZK证明来验证整个批次的正确性与可验证性。该设计旨在将交易接收与实际链上结算解耦,以解决Fabric的可扩展性限制,并提升高负载条件下的吞吐量。Hyperledger Fabric的基线架构因背书、排序和验证阶段而限制了交易请求,导致吞吐量仅为5至7 TPS,平均延迟为4秒。我们的Layer-2解决方案实现了70至100 TPS的接收吞吐量,由于排序器即时接收每笔交易,吞吐量提升了近十倍,同时将客户端感知延迟降低了近百分之八十,达到700至1000毫秒。本工作表明,在Hyperledger Fabric中集成ZK Rollups可在不损害许可区块链网络安全保证的前提下,有效提升其可扩展性。

0
下载
关闭预览

相关内容

排序是计算机内经常进行的一种操作,其目的是将一组“无序”的记录序列调整为“有序”的记录序列。分内部排序和外部排序。若整个排序过程不需要访问外存便能完成,则称此类排序问题为内部排序。反之,若参加排序的记录数量很大,整个序列的排序过程不可能在内存中完成,则称此类排序问题为外部排序。内部排序的过程是一个逐步扩大记录的有序序列长度的过程。
区块链扩展技术现状与展望
专知会员服务
29+阅读 · 2024年1月2日
装备数字孪生可信评估框架研究
专知会员服务
134+阅读 · 2023年7月25日
多智能体系统带宽分配及预测云控制
专知会员服务
18+阅读 · 2023年7月9日
工行基于MySQL构建分布式架构的转型之路
炼数成金订阅号
15+阅读 · 2019年5月16日
浅谈 Kubernetes 在生产环境中的架构
DevOps时代
11+阅读 · 2019年5月8日
设计和实现一款轻量级的爬虫框架
架构文摘
13+阅读 · 2018年1月17日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关VIP内容
区块链扩展技术现状与展望
专知会员服务
29+阅读 · 2024年1月2日
装备数字孪生可信评估框架研究
专知会员服务
134+阅读 · 2023年7月25日
多智能体系统带宽分配及预测云控制
专知会员服务
18+阅读 · 2023年7月9日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员