近日,第51届超大型数据库国际会议(The 51st International Conference on Very Large Databases, VLDB 2025)录用结果揭晓,实验室2020级博士生张世桀(导师肖江教授)的论文“Seer: Accelerating Blockchain Transaction Execution by Fine-Grained Branch Prediction”被录用。
随着去中心化应用程序(Decentralized Applications,dApps)的广泛应用,其复杂的应用逻辑为智能合约交易的执行带来了显著的性能开销,严重制约了当前公有区块链的整体性能表现。为缓解这一问题,一种常见的方法是在关键路径之外进行交易预执行,从而显著降低执行过程中I/O和计算的开销。然而,预执行本身不会引发状态转换,这导致预执行期间的系统状态与实际执行时的状态不一致。这种状态不一致性在处理包含多个状态相关分支的智能合约时,可能导致预执行路径的偏离,从而削弱其效能。为此,文章提出Seer,一种新颖的公有区块链执行引擎,通过细粒度分支预测技术充分释放预执行的潜力。Seer采用两级分支预测方法,一方面通过模拟预执行顺序提升状态版本获取的准确性,另一方面利用感知机捕捉分支跳转的规律性特征。相比逐一预执行所有可能分支的方式,这种两级预测方法不仅减少了不一致的执行路径,同时降低了计算资源消耗。此外,为了有效重用预执行结果,Seer引入了基于检查点的快速路径执行机制。该机制不仅能使分支预测成功的交易快速重用预执行结果,还可以在分支预测失败时回退至检查点重新执行,从而有效降低因分支预测失败带来的执行开销。基于真实区块链工作负载的评估结果表明,Seer在交易层面实现了平均27.7倍的加速效果,并在整个执行阶段实现了20.6倍的整体加速,显著优于现有的区块链执行优化方案。
VLDB是数据库领域的顶级国际学术会议,是中国计算机学会(CCF)推荐的A类会议,发表的论文备受各界关注,近年来平均录用率为22%。
(通讯员:张世桀)