【Fractal】Layer0 加速協議BackPackers：突破公有鏈吞吐效率瓶頸

BackPackers引入了一種新的網絡模式來解決網絡層（layer 0）的一些低效率問題，包括交易廣播瓶頸、源廣播瓶頸和P2P網絡中節點間的負載不均衡。

BackPackers：一個由Packer組成的安全的分佈式骨幹網絡

BackPackers創造性地經過引入了一個稱之爲Packer的新的角色，爲共識層提供了一個分散和安全的骨幹網絡。Packer的身份信息全網公開，全部的Packer造成一個分佈式的網絡，相似於分佈式哈希表（DHT）中的網絡。Packer收集用戶發出的交易，並將其打包造成pseudo-blocks，而後再將pseudo-blocks廣播到網絡中。Packer向其打包的交易收取必定的中繼費，經過這種方式激勵Packer持續地打包交易。BackPackers將網絡傳輸做爲了一種服務（network-as-a-server，NaaS），而且這種服務的提供者能夠在自由市場中相互競爭。與此同時，BackPacker被設計爲，即便全部Packer都是惡意的，也可以保證和底層區塊鏈相同的一致性和活性。 

BackPacker中的數據傳播流

在給定網絡拓撲和網絡延遲的狀況下，BackPackers保證了最優的傳播時間。與傳播多個大小爲數MB的塊不一樣，只有大小爲2-3KB的meta-block，沿着最短路徑傳播到p2p網絡中的節點，而且最小化了驗證過程。每一個meta-block包含一個pseudo-blocks  id的有序列表和解決了某個難題（PoW，PoS）的證實。網絡中的節點在接收到meta-block和其所包含的pseudo-blocks後 ：（1）將pseudo-blocks按照meta-block中pseudo-blocks id的順序排好，（2）解決衝突和重複的交易。然而，meta-block的傳播只須要驗證其確實解決了某個難題（例如比特幣中的nonce），而不須要對meta-block中包含的全部交易進行驗證。

BackPackers提供了第一個智能傳播協議，可以保證相鄰節點的最佳吞吐量。傳播協議自動平衡相鄰節點間的負載，優先向網絡壓力大的相鄰節點提供服務。經過隨機網絡優化理論，咱們證實在隊列長度的指望爲 O ( 1/ε ) 的狀況下，吞吐量收斂到網絡容量的 (1 - ε)。 

隨機網絡優化理論做用於相鄰節點吞吐率優化

BackPackers引入了一種全新的，在layer0提升區塊鏈可擴展性的解決方案，它提供了可證實的最佳傳播時延和鄰近節點間的最佳吞吐量。因爲網絡層目前要麼被遺忘，要麼被髮掘不足，BackPacker相比於做用於layer1和layer2的擴展性解決方案，其對於擴展性的提高更底層，具備更大的發展空間。