A study on committee-based sharding within the context of Rapidchain

Abstract

Kommite basert "sharding" presenterer en interesant løsning til skalabilitets problemet av tradisjonelle Nakamoto baserte blockchains fordi "throughput" i dissesystemene skalerer linært i forhold til den totale mengden antall noder i systemet.Den beste nåverende løsningen innenfor komite baserte "sharding" er per i dag Rapidchain, presentert av Zamaniet al.[1] som presenterer resultater som kansammenliges med tradisjonelle systemer slik som Visa og Twitter. Hovedspørsmålenesom denne oppgaven presenterer er: Finnes det noen begrensninger eller andreproblemer i protokollen presentert av Zamaniet al.[1], kan disse begrensningenebli løst, og kan resultatene bli reprodusert? Oppgaven implementerer en derivas-jon av implentasjonen presentert av Zamaniet al.[1]. Problemet med å verifiseretransaksjoner på tvers av kommiteer, som ikke er presentert av dagens literatur,er diskutert og en løsning ti dene problemet er utarbeidet ved å bruke en bevispå konsensus. Dette er det orginale bidraget i denne oppgaven, på grunn av be-grensninger i denne oppgaven, det er ikke mulig med sikkerhet å sammenligeresultatene, men lignende trender er blitt observert.

Committee based sharding presents an interesting solution to the scalability prob-lem of traditional Nakamoto-based blockchains because the throughput in thesesystems scales linearly with respect to the total amount of nodes in the system. Thestate of the art solution within the field of committee based sharding is at presentthe Rapidchain protocol presented by Zamaniet al.[1]who present performancecomparable to traditional systems, such as Visa and Twitter. The key questions thatthis thesis asks are: Are there any limitations or other issues in the protocol presen-ted by Zamaniet al.[1], can these matters be addressed or resolved, and can theresults be replicated? This thesis implements a derivation of the implementationpresented by Zamaniet al.[1]. The problem of cross-committee transaction veri-ficability which is not presented in the existing literature is discussed and a solu-tion to this problem is provided by using the novel contribution of ,Proof of Con-sensus. Due to limitations in this thesis, the results cannot conclusively comparethe presented results by Zamaniet al.[1], but similar trends are discovered.