软件学报

作者：蔡磊,朱燕超,郭庆兴,张召,金澈清

单位：蔡磊，华东师范大学 数据科学与工程学院, 上海 20006211,朱燕超，华东师范大学 数据科学与工程学院, 上海 20006202,郭庆兴，华东师范大学 数据科学与工程学院, 上海 20006203,张召，华东师范大学 数据科学与工程学院, 上海 20006204,金澈清，华东师范大学 数据科学与工程学院, 上海 20006205

关键词：物化视图;区块链;增量更新;视图维护;默克尔树

基金：国家自然科学基金（U1811264，U1911203，61972152，61532021）

区块链具有去中心化、不可篡改和可追溯等特性，可应用于金融、物流等诸多行业.由于所有交易数据按照交易时间顺序存储在各个区块，相同类型的交易数据通常会散布在诸多区块之中，降低了面向历史区块的追溯查询的处理效率.索引构建和物化视图是提升查询性能的两种典型方法，但当待处理数据分布于多个区块时，使用索引无法改善I/O访问效率，而物化视图可有效应对这个问题.然而，由于区块链系统的特点明显区别于关系数据库，传统的面向关系数据库的物化视图技术无法被直接应用到区块链之中.鉴于此，首次提出一种面向区块链的高效物化视图机制，具有如下特征：（1）将视图维护操作与共识过程同时执行，降低该操作对系统性能的影响；（2）使用字典树加快以区块为单位的多物化视图维护进程；（3）以默克尔验证的方式确保物化结果不被恶意篡改，进而确保查询结果可信.所提出的物化视图维护机制已经被集成到一个区块链系统中，并通过实验来验证该机制的高效性.

来源：2020年第3期

《软件学报》期刊编辑部

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