软件学报

作者：陈晶，杨浩，何琨，李凯，加梦，杜瑞颖

单位：陈晶，空天信息安全与可信计算教育部重点实验室(武汉大学 国家网络安全学院), 湖北 武汉 43007211,杨浩，空天信息安全与可信计算教育部重点实验室(武汉大学 国家网络安全学院), 湖北 武汉 43007202,何琨，空天信息安全与可信计算教育部重点实验室(武汉大学 国家网络安全学院), 湖北 武汉 43007203,李凯，空天信息安全与可信计算教育部重点实验室(武汉大学 国家网络安全学院), 湖北 武汉 43007204,加梦，空天信息安全与可信计算教育部重点实验室(武汉大学 国家网络安全学院), 湖北 武汉 43007205,杜瑞颖，空天信息安全与可信计算教育部重点实验室(武汉大学 国家网络安全学院), 湖北 武汉 43007206

关键词：区块链;可扩展性;交易吞吐量;区块链体系结构;区块链共识

基金：国家重点研发计划(2021YFB2700200);中央高校基本科研业务费(2042022kf1195,2042022kf0046);国家自然科学基金(62076187,62172303);湖北省重点研发计划(2022BAA039);山东省重点研发计划(2022CXPT055)

近年来, 区块链技术引起广泛关注, 其作为一种分布式账本技术, 由于具备开放性、透明性和不可篡改性, 已经被应用到诸多领域. 但随着用户数量和访问需求的大幅增加, 现有区块链体系结构可扩展性不足导致的性能瓶颈, 制约了区块链技术的应用和推广, 如何解决可扩展性问题已成为学术界和工业界关注的热点. 对已有的区块链扩展方案进行分析和总结. 首先, 介绍区块链基本概念和可扩展性问题的由来, 定义可扩展性问题并提出衡量可扩展性的指标. 其次, 给出分类框架, 将现有方案按网络扩展、链上扩展、链下扩展3大类进行介绍, 通过对不同的区块链可扩展性方案进行分析, 比较各自的技术特点并归纳优缺点. 最后, 对亟待解决的开放性问题进行讨论, 展望区块链技术未来趋势.

来源：2024年第2期

《软件学报》期刊编辑部

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