Presentazione di Quick Merkle Database (QMDB), un database verificabile ad alte prestazioni ottimizzato per blockchain. • 2,28 milioni di aggiornamenti di stato al secondo, 1 milione di TPS (trasferimenti di benchmark al secondo). • Benchmark con carichi di lavoro fino a 15 B (10 volte lo stato di Ethereum nel 2024) e capacità comprovata di scalare fino a 280 B di voci su un singolo server. • Accesso a lettura singola per stato, I/O O(1) per gli aggiornamenti e Merkleization in memoria su un footprint di soli 2,3 byte per voce. • Scalabilità efficiente su hardware consumer e aziendale. Sviluppato da LayerZero Labs, QMDB è concesso in licenza MIT e apache-2 e completamente open-source.

QMDB è un database di stato ottimizzato per SSD con Merkleization in-memory, riducendo le esigenze di amplificazione della scrittura e DRAM. Unifica lo stato mondiale e l'archiviazione dell'albero di Merkle, utilizza un registro di sola aggiunta per gli aggiornamenti dello stato ed elimina le letture/scritture su disco durante la Merkleizzazione.

QMDB esegue le letture di stato con una singola lettura SSD, gli aggiornamenti di stato con I/O SSD O(1) ed esegue la Merkleizzazione completamente in memoria con zero letture o scritture SSD. Queste operazioni si avvicinano all'ottimalità teorica per quanto riguarda la complessità dell'I/O del disco.

QMDB dimostra un progresso significativo nelle prestazioni e nella scalabilità dei database verificabili. • 2,28 milioni di aggiornamenti di stato al secondo (AWS i8g.8xlarge), 1 milione di TPS (trasferimenti di benchmark al secondo) • 63k aggiornamenti al secondo sec su 15 miliardi di voci in esecuzione su un Mini PC da $ 540.

QMDB fornisce 6 volte più aggiornamenti al secondo rispetto a RocksDB predefinito, dimostrando prestazioni superiori in tutti i tipi di operazioni.

Rispetto a NOMT (il principale database verificabile), QMDB ottiene un aumento delle prestazioni di 8 volte.

QMDB è scalabile in modo efficiente sia per l'hardware aziendale che per quello di base, scalando fino a 280 miliardi di voci utilizzando un singolo server con elevata capacità SSD.

I risultati promettenti di QMDB consentono di fornire un throughput sostanzialmente più elevato, aumentando al contempo la decentralizzazione in molti sistemi, riducendo i costi di capitale e le barriere infrastrutturali.

QMDB sblocca molti nuovi casi d'uso come le dimostrazioni storiche e la generazione di prove ZK in tempo reale. Le dimostrazioni storiche, come TWAP, possono essere interrogate all'ultimo blocco con qualsiasi granularità temporale. Se utilizzato in un rollup ZK, QMDB può effettuare il merklize per transazione per ottenere la massima granularità e parallelizzazione della prova.

Vogliamo ringraziare le seguenti persone per il loro contributo: • @_patrickogrady da @commonwarexyz • @yezhang1998 da @Scroll_ZKP • @yangl1996 da @megaeth_labs • @yilongl_megaeth da @megaeth_labs • @rphmeier da @thrumdev

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