计算机工程

作者：王劲松, 杨唯正, 赵泽宁, 魏佳佳

单位：1. 天津理工大学 计算机科学与工程学院, 天津 300384;2. 智能计算及软件新技术天津市重点实验室, 天津 300384;3. 计算机病毒防治技术国家工程实验室, 天津 300457

关键词：区块链,有向无环图,共识机制,区块链数据结构,分布式账本技术,数据管理

基金：国家自然科学基金（62072336）；天津新一代人工智能科技重大专项（19ZXZNGX00080）；天津市研究生科研创新项目（2020YJSB075，2020YJSS067）。

区块链技术已广泛应用于金融、公共服务、物联网、网络安全、供应链等多个领域，但传统单链结构的区块链在吞吐量、交易确认速度和可扩展性方面存在不足，导致其在一些短时高并发量数据场景中难以落地应用。基于有向无环图（DAG）的区块链技术因其具有交易并发确认功能、吞吐量高、可扩展性强等优势受到研究者广泛关注。通过分析研究现有DAG区块链的发展和演化过程、评估方法、优化方向以及应用场景，探索DAG区块链在落地应用中的可行性。阐述主流DAG区块链的研究现状，比较传统区块链与DAG区块链的优势与不足，并分析现有区块链属性评估方法，总结DAG区块链评估结果。在此基础上，从交易确认速度、系统吞吐量、系统安全性、存储结构等方面对比现有DAG区块链的优化方法，介绍DAG区块链在数据管理、基于边缘计算和联邦学习的数据共享以及面向访问控制和隐私保护的数据安全等场景中的应用情况，并指出当前研究中存在的主要问题和挑战，对未来的研究方向进行展望。

来源：2022年第6期

《计算机工程》期刊编辑部

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