The state-of-the-art HotStuff operates an efficient pipeline in which a stable leader drives decisions with linear communication and two round-trips of message. However, the unifying proposing-voting pattern is not sufficient to improve the bandwidth and concurrency performance of the modern system. In addition, the delay corresponding to two rounds of message to produce a certified proposal in that scheme is a significant performance bottleneck. Thus, this study developed a new consensus protocol, Multi-pipeline HotStuff, for permissioned blockchain. To the best of the authors' knowledge, this is the first protocol that combines multiple HotStuff instances to propose batches in order without a concurrent proposal, such that proposals are made optimistically when a correct replica realizes that the current proposal is valid and will be certified by quorum votes in the near future. Because simultaneous proposing and voting are allowed by the proposed protocol without transaction duplication, it produced more proposals in every two rounds of messages. In addition, it further boosted the throughput at a comparable latency with that of HotStuff. The evaluation experiment conducted confirmed that the throughput of Multi-pipeline HotStuff outperformed that of the state-of-the-art protocols by approximately 60\% without significantly increasing end-to-end latency under varying system sizes. Moreover, the proposed optimization also performed better when it suffers a bad network condition.


翻译:最先进的HotStuff 运行了一个高效的管道, 稳定的领导者在其中以线性通信和两段双轮电文推动决策。 然而, 统一提案的投票模式不足以改善现代系统的带宽和货币性能。 此外, 两轮电文在该计划中产生经认证的提案的延误是一个显著的绩效瓶颈。 因此, 这项研究开发了一个新的共识协议, 即多管道HotStuff, 供允许的块链使用。 据作者所知, 这是第一个将多个热量实例合并在一起, 在没有同时提交提案的情况下按批次提出。 统一提案的格局不足以改善现代系统的带宽和货币性能。 此外, 由于拟议的协议允许同时提出和投票, 而没有交易重复, 因此每两轮电文都提出了更多的建议。 此外, 在与HotStuffer相近的宽度相当的宽度上, 这是第一个将多个热量实例合并成批次程序的协议。 进行的评估实验还证实, 当正确的复制版本发现当前提案是有效的, 并且在不久的将来会得到法定人数的跨端协议。

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