FPGA NICを用いたブロックチェーン分散型台帳のキャッシング

摘要

近年、金融業界を中心に仮想通貨の中核技術であるブロックチェーンに注目が集まっている。ブロックチェーンは、特定の管理者を必要としない分散型台帳ネットワークで、耐障害性があり、従来のシステムよりもコストを削減できる可能性があるため、今後の普及が見込まれている。デジタル資産の取引をトランザクションと呼ぶが、ブロックチェーンは全てのトランザクションを保持する必要があるため、ブロックチェーンを構成するデータ量は時間の経過とともに増加していく。一方、近年ではIoT技術の普及が進み、スマートフォンやドローンのような計算資源の乏しいIoTデバイスの数が増加している。IoTデバイスは計算資源の制約から、全てのブロックチェーンデータを持つことは難しいので、サーバを介してブロックチェーンネットワークに参加する。したがって今後は、より多くのIoTデバイスからのリクエストによって、サーバの負担が大きくなることが考えられる。そこで本論文では、FPGA NIC上のRLDRAMにブロックチェーンデータの一部をキャッシュし、サーバの代わりにIoTデバイスにレスポンスすることを提案する。これによりサーバで行う処理の一部をFPGA NICが行うためサーバへの負担を軽減できる。サーバで処理した場合に比べてキャッシュにヒットした場合、スループットは6.73倍から7.45倍の向上を果たした。