介绍快速默克尔数据库（QMDB），一款为区块链优化的高性能可验证数据库。 • 每秒2.28M状态更新，1M TPS（每秒传输量基准测试）。 • 在高达150亿（以太坊2024年状态的10倍）工作负载下进行基准测试，并证明单台服务器可扩展至2800亿条目。 • 每次状态访问仅需一次读取，更新的I/O复杂度为O(1)，并在内存中以每条目仅2.3字节的小占用进行默克尔化。 • 在消费级和企业级硬件上均能高效扩展。 由LayerZero Labs开发，QMDB采用MIT和Apache-2许可协议，完全开源。

QMDB 是一种针对 SSD 优化的状态数据库，具有内存中的 Merkle 化功能，可减少写入放大和 DRAM 需求。 它统一了世界状态和 Merkle 树存储，使用仅追加日志进行状态更新，并在 Merkle 化过程中消除了磁盘读写操作。

QMDB 通过单次 SSD 读取执行状态读取，通过 O(1) 的 SSD I/O 执行状态更新，并在完全内存中执行 Merkle 化，无需任何 SSD 读取或写入。 这些操作在磁盘 I/O 复杂性方面接近理论最优。

QMDB 展示了在可验证数据库性能和可扩展性方面的显著进步。 • 每秒 2.28M 状态更新（AWS i8g.8xlarge），每秒 1M TPS（基准测试的每秒转账数） • 在一台价值 540 美元的迷你电脑上运行 150 亿条目时，每秒 63k 更新。

QMDB 每秒提供的更新次数是默认 RocksDB 的 6 倍，展示了在所有操作类型中的卓越性能。

与NOMT（领先的可验证数据库）相比，QMDB的性能提升了8倍。

QMDB能够高效地在企业级和普通硬件上扩展，利用单台高容量SSD服务器可扩展至2800亿条目。

QMDB 的有前景的成果使其能够在许多系统中通过降低资本成本和减少基础设施障碍，同时提高去中心化的情况下，提供显著更高的吞吐量。

QMDB 解锁了许多新的用例，例如历史证明和实时零知识（ZK）证明生成。 历史证明，例如时间加权平均价格（TWAP），可以在最新区块中以任意时间粒度进行查询。如果在 ZK-rollup 中使用，QMDB 可以对每笔交易进行默克尔化处理，以实现最精细的证明粒度和并行化。

我们想感谢以下人员的贡献： • @_patrickogrady 来自 @commonwarexyz • @yezhang1998 来自 @Scroll_ZKP • @yangl1996 来自 @megaeth_labs • @yilongl_megaeth 来自 @megaeth_labs • @rphmeier 来自 @thrumdev

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