Page 403 - 《软件学报》2025年第8期

3826 软件学报 2025 年第 36 卷第 8 期

表 8 单笔跨 Rollup 交易数据结构 1.0

字段 具体含义 类型
0.8
发送方Rollup序号
Rollup sender bytes
接收方Rollup序号 bytes
Rollup receiver 0.6
Address sender 发送方用户地址 Address 存储压缩效率比
Address receiver 接收方用户地址 Address 0.4
Value 发送金额 int
Calldata 调用合约二进制数据 bytes 0.2

0
0 10 万 20 万 30 万 40 万 50 万
交易量
图 15 实际交易的交易存储压缩效率比

4.4.3 实验结果分析
根据上述数据, 本文发现在所有交易中, 仅出现一次的地址数量所占比例实际上较低. 这个现象的原因是, 在
NFT 交易场景中, 一个 NFT 通常会多次转手, 至少在买卖过程中产生两笔交易, 使地址出现两次. 此外, 某个地址
可能持有多个 NFT, 购买两个不同的 NFT 也会导致地址的重复出现. 对于其他实际交易业务场景来说, 类似的情
况同样存在. 对于单个地址而言, 仅参与一次交易的情况最终将成为少数.
关于交易存储压缩效率比的实际情况, 本文观察到存在一些批次的存储压缩效率比较低. 这一现象的原因在
于, 此时这批交易中存在大量首次出现的地址. 对于首次出现的地址, 需要将其记录在索引表中, 索引表所占用的
存储空间会显著降低存储压缩效率比. 但需要说明的是只要其加入了索引表, 之后再调用其便可以达到较小的存
储压缩效率比了.
此外, 本文还发现存储压缩效率比实际上存在一个上限, 该上限主要由短索引和长索引的压缩比决定. 为了定
量衡量单笔传输验证方案中链上交易的存储的最简数据格式, 如表 8 所示, 本文可以发现, 完整的地址需要 20 字
节, Rollup 序号一般需要 4 字节, 发送金额需要 4 字节. 在忽略合约二进制数据的前提下, 原始传输方案中, 单笔交
易至少需要 4+4+20+20+4 = 52 字节的存储空间. 若采用 4 字节的方式表示压缩后的地址短索引, 并根据索引表
的压缩格式 (如表 4 所示), 单笔交易仅需 4+4+4+2 = 14 字节的存储空间, 理论存储压缩效率比的上界为
52−14
= 73%. 实际上, 压缩后的地址短索引可以采用更短的字节表示, 例如 2 字节, 从而进一步提高存储压缩效
52
率比. 然而, 如果仅采用 2 字节表示, 那么理论上当前 Rollup 的可用地址数量上限将变为 2 = 65536 个, 这一数量
16
可能偏少, 需要在实际应用中仔细考虑.

4.5 聚合规模均衡算法

4.5.1 实验数据及设计
本研究部分的实验旨在验证聚合规模均衡算法的价值和有效性. 为了评估交易到达模型, 本文假定交易的到
达遵循泊松分布. 泊松分布被广泛认为是实际排队论中的一种重要概率分布形式, 具有描述独立离散事件在特定
时间间隔或空间范围内发生的次数的特点. 在许多实际场景中, 例如客户到达服务台、电话呼叫进入呼叫中心或
网络数据包到达服务器等情况, 泊松分布都能够为排队论提供合适的模型来分析和预测系统行为. 交易的实际构
成与第 4.3 节所述相同, 即交易仅与数量相关, 且每笔交易均为相似交易.

4.5.2 实验结果
在本研究中, 采用了 NSGA-II 遗传算法对多目标问题进行求解. 如图 16 所示, 该算法的收敛效果非常显著.
经过大约 100 代的迭代过程, 本文可以观察到遗传算法已经找到了较优的解决方案. 在相似多目标问题求解方法
的对比中, NSGA-II 具有较快的收敛速度. 值得注意的是, 在完成 100 代迭代的过程中, 平均计算时间仅为 1.53 s.
这意味着本文可以在很短的时间内 (秒级) 获得有效的收敛解. 这一结果表明, NSGA-II 遗传算法不仅具有较高的