merk

高性能Merkle键/值存储

Merk是一个加密键/值存储 - 更具体地说，它是在RocksDB（Facebook对LevelDB的分支）之上的Merkle AVL树。

它的优先级是性能和可靠性。虽然Merk被设计成区块链的状态数据库，但它也可以在任何需要可审计的键/值存储的地方使用。

功能

• 快速读写 - 与正常的RocksDB存储相比，读取没有开销，写入优化了批量操作（例如区块链中的块）。
• 快速证明生成 - 由于Merk实现了一个AVL树而不是trie，因此创建和验证键范围证明非常高效。
• 并发性 - 与大多数其他Merkle存储不同，所有操作都利用了所有可用的核心 - 这带来了巨大的性能提升，并允许节点随着摩尔定律的发展进行扩展。
• 复制 - 树被优化以高效地构建大型块的证明，允许节点下载整个状态（例如“状态同步”）。
• 检查点 - Merk可以在磁盘上创建检查点（在某个时间点的整个存储的不变视图），而不会阻塞，因此没有延迟可用性或活跃性。
• Web友好 - 由于是用Rust编写的，因此可以在浏览器中使用WebAssembly轻松运行证明验证代码，允许轻量级客户端自行验证数据。
• 适用于任何配置 - 在内存受限的树莓派和强大的验证器机架上都表现出色。

用法

安装

cargo add merk

示例

extern crate merk;
use merk::*;

// load or create a Merk store at the given path
let mut merk = Merk::open("./merk.db").unwrap();

// apply some operations
let batch = [
    (b"key", Op::Put(b"value")),
    (b"key2", Op::Put(b"value2")),
    (b"key3", Op::Put(b"value3")),
    (b"key4", Op::Delete)
];
merk.apply(&batch).unwrap();

状态

Merk正在被用于Nomic比特币侧链。

代码库尚未经过审计，但已彻底测试，证明是稳定的。

基准测试

基准测试是在1M节点树上进行的，每个节点具有16字节的键长度和40字节的价值长度。所有测试都是单线程的（不包括RocksDB后台线程）。

您可以通过运行 cargo bench 来测试这些。

2017 Macbook Pro

（使用1个Merk线程和4个RocksDB压缩线程）

修剪（不在内存中保留状态）

内存使用： 平均约20MB，最大约26MB

缓存（所有状态保持在内存中）

RAM 使用： 平均 ~400MB，最大 ~1.1GB

i9-9900K 台式机

（使用 1 个 Merk 线程和 16 个 RocksDB 压缩线程）

修剪（不在内存中保留状态）

内存使用： 平均约20MB，最大约26MB

缓存（所有状态保持在内存中）

RAM 使用： 平均 ~400MB，最大 ~1.1GB

算法详情

算法基于 AVL，但针对操作批量和从后端存储的随机检索进行了优化。有关算法的详细信息，请参阅此处：https://github.com/nomic-io/merk/blob/develop/docs/algorithms.md