通过网络探索实现去中心化信任：一种用于资源受限区块链客户端的无信任交易验证的概率方法

《IEEE Internet of Things Journal》：Decentralized Trust through Network Exploration: A Probabilistic Approach to Trustless Transaction Verification for Resource-Constrained Blockchain Clients

　　

摘要：

去中心化信任是区块链网络的基本要求，因为在这些网络中，节点之间缺乏相互信任，但通常假设大多数节点是诚实的，以确保网络的正常运行。传统的解决机制依赖于分析区块链数据结构，这一过程对于资源有限的设备来说非常耗能。本文探讨了Aurora这一创新解决方案，它为区块链网络增加了另一层信任机制：Aurora利用网络探索技术，实现了资源受限的区块链客户端无需信任中心即可进行去中心化的交易验证。Aurora采用基于超几何分布的概率算法来识别可能包含诚实节点多数的节点集合。通过探索网络结构，Aurora构建了一个由诚实节点（即可信节点）组成的网络节点集，并提供了强有力的正确性保障，而无需依赖任何中央权威机构。与确定性方法相比，概率方法效率更高，这一点通过分析以及对类似比特币的网络进行的广泛模拟得到了验证。Aurora允许物联网设备作为超轻量级客户端与构建的节点集高效交互：Aurora客户端只需从该节点集中收集多数票，即可判断某笔交易是否存在于有效的账本区块中，而无需下载整个账本或头部链。与许多现有的轻量级客户端算法不同，Aurora能够无缝集成现有的共识协议，并为区块链网络提供了一种新的去中心化信任机制。