区块链智能合约交易并行执行模型综述

来源：软件学报杂志2022年第11期北京时间：

作者：施建锋，吴恒，高赫然，张文博

单位：施建锋，中国科学院大学, 北京 100049;中国科学院 软件研究所 软件工程技术研究开发中心, 北京 10019011,吴恒，中国科学院 软件研究所 软件工程技术研究开发中心, 北京 10019002,高赫然，中国科学院大学, 北京 100049;中国科学院 软件研究所 软件工程技术研究开发中心, 北京 10019003,张文博，中国科学院 软件研究所 软件工程技术研究开发中心, 北京 100190;计算机科学国家重点实验室(中国科学院 软件研究所), 北京 10019004

摘要：以太坊等区块链采用串行方式执行区块中的智能合约交易，虽能严格保障执行后节点间区块链状态的一致性，但这已成为目前制约区块链吞吐率的一个重要瓶颈.因此，采用并行方法优化智能合约交易的执行逐渐成为工业界和学术界关注的重点.总结了区块链智能合约并行执行方法的研究进展，提出了一个研究框架，该框架以智能合约并行执行的阶段为视角，凝练出4种智能合约并行执行模型，即基于静态分析的并行执行模型、基于动态分析的并行执行模型、节点间并行执行模型和分治并行执行模型，然后描述了每种模型下典型的并行执行方法.最后，对交易依赖图和并发控制策略等影响并行执行的因素进行了讨论，并提出了未来可研究的方向.

关键词：区块链;智能合约;并行执行;事务;吞吐率

基金资助：国家重点研发计划（2018YFB1402803）；国家自然科学基金（61872344）；山东省重点研发计划（2021CXGC010101）