执行证明：通过推测性执行实现低延迟共识

《ACM Transactions on Database Systems》：Proof-of-Execution: Low-Latency Consensus via Speculative Execution

区块链数据管理系统通过比特币的引入得到发展，但现有共识协议存在高成本和延迟问题。本文提出执行证明共识协议（PoE），采用推测执行减少延迟，通过证明执行确保结果可靠性，并设计单轮检查提交协议降低通信开销，为高性能低延迟的联邦数据管理系统提供新思路。

　　

摘要

比特币的引入推动了基于区块链的弹性数据管理系统的开发，这些系统能够抵御故障、实现联邦数据管理，并支持数据溯源。决定此类弹性数据管理系统性能的关键因素是系统用于在所有参与者之间复制客户端事务的共识协议。不幸的是，现有的高吞吐量共识协议成本较高，且会显著增加事务处理的延迟，这使得它们无法用于响应速度快的高性能数据管理系统中。

在这项工作中，我们通过引入“执行证明共识协议”（Proof-of-Execution，简称PoE）来改善这一状况。PoE是一种专为高性能、低延迟的弹性数据管理设计的共识协议。该协议引入了“推测性执行”机制，即在达成共识之前就开始执行事务，同时通过“执行证明”机制来确保事务能够成功完成并传递给客户端。此外，PoE还采用单轮检查-提交协议来降低共识过程中的总体通信成本。因此，我们认为PoE是迈向灵活、通用、低延迟弹性数据管理系统的重要一步。