Autores:
(1) Oleksandr Kuznetsov, Proxima Labs, 1501 Larkin Street, suite 300, San Francisco, EE. UU. y Departamento de Ciencias Políticas, Comunicación y Relaciones Internacionales, Universidad de Macerata, Via Crescimbeni, 30/32, 62100 Macerata, Italia ([email protected]);
(2) Dzianis Kanonik, Proxima Labs, 1501 Larkin Street, suite 300, San Francisco, EE.UU.;
(3) Alex Rusnak, Proxima Labs, 1501 Larkin Street, suite 300, San Francisco, EE. UU. ([email protected]);
(4) Anton Yezhov, Proxima Labs, 1501 Larkin Street, suite 300, San Francisco, EE. UU.;
(5) Oleksandr Domin, Proxima Labs, 1501 Larkin Street, suite 300, San Francisco, EE. UU.
Tabla de enlaces
Resumen y 1. Introducción
1.1 El paradigma blockchain y el desafío de la escalabilidad
1.2 Estado del arte
1.3. Nuestra contribución y 1.4. Estructura del artículo
2. Conceptualización del problema
3. Nuestra idea para optimizar árboles en blockchain
4. Eficiencia de los árboles de Merkle adaptativos
5. Algoritmo para la reestructuración del árbol de Merkle
6. Ejemplos de ejecución de algoritmos de reestructuración de árboles de Merkle y 6.1 Ejemplo 1: Reestructuración de un árbol binario mediante la adición de una hoja
6.2. Ejemplo 1.1: Reestructuración de un árbol binario mediante intercambio de nodos de hoja
6.3. Ejemplo 2.1: Reestructuración de un árbol no binario mediante la adición de una sola hoja
6.4. Ejemplo 2.2: Reestructuración de un árbol no binario mediante el intercambio de pares de hojas
6.5. Ejemplo 2.3: Reestructuración de un fragmento de árbol Patricia-Merkle mediante intercambio de pares de hojas
7. Codificación de rutas en el árbol de Merkle adaptativo
8. Mejora de los árboles Verkle mediante reestructuración adaptativa y 8.1. Aplicación de árboles adaptativos en la tecnología de árboles Verkle
8.2 Tecnología y ventajas
9. Discusión
9.1 Nuestra contribución
9.2 Comparación con soluciones existentes
10. Conclusión y referencias
9. Discusión
En este trabajo, nos hemos embarcado en una exploración exhaustiva de la optimización de las estructuras de árboles dentro del ecosistema blockchain, abordando el desafío crítico de la escalabilidad que afecta a las tecnologías blockchain actuales. Nuestra investigación abarca desde la conceptualización de los problemas inherentes asociados con los árboles Merkle tradicionales hasta la propuesta y validación de un enfoque innovador para la reestructuración adaptativa de estos árboles para mejorar la eficiencia y la escalabilidad en los sistemas blockchain.
El paradigma blockchain, si bien es revolucionario, enfrenta desafíos de escalabilidad significativos, principalmente debido a las limitaciones inherentes de sus estructuras de datos subyacentes y mecanismos de consenso. Los árboles Merkle tradicionales, a pesar de su adopción generalizada para garantizar la integridad de los datos y facilitar verificaciones eficientes, contribuyen a estos problemas de escalabilidad debido a su naturaleza estática y al aumento del costo de las operaciones a medida que crece la blockchain.
Las soluciones existentes para la escalabilidad de la cadena de bloques, como la fragmentación y los protocolos de capa 2, ofrecen soluciones parciales al distribuir la carga de trabajo o descargar transacciones. Sin embargo, estos enfoques a menudo introducen complejidad o comprometen la descentralización y la seguridad. Nuestra revisión del estado del arte destaca una brecha en la optimización dinámica de las propias estructuras de datos para abordar directamente las causas fundamentales de la ineficiencia.
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