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）之上构建的 Merkle AVL 树。

其优先考虑的是性能和可靠性。虽然 Merk 被设计为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。

特性

• 快速读写 - 读取没有比正常 RocksDB 存储开销，写入优化用于批量操作（例如区块链中的区块）。
• 快速证明生成 - 由于 Merk 实现了 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，所有操作都利用所有可用核心 - 从而带来巨大的性能提升，并允许节点与摩尔定律一起扩展。
• 复制 - 树已优化以高效构建大型块的证明，允许节点下载整个状态（例如“状态同步”）。
• 检查点 - Merk 可以在不阻塞的情况下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），因此没有延迟可用性或活性。
• Web 友好 - 由于是用 Rust 编写的，因此易于在带有 WebAssembly 的浏览器中运行证明验证代码，从而允许轻客户端自行验证数据。
• 适合任何配置 - 在内存受限的树莓派和强大的验证器设备上都能良好运行。

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，但经过彻底测试，证明是稳定的。

基准测试

基准测试是在一个 1M 节点树上进行的，每个节点具有 16 字节的关键长度和 40 字节的价值长度。所有测试都是单线程的（不包括 RocksDB 背景线程）。

您可以通过运行 cargo bench 来自己测试这些。

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）

RAM 使用量： 平均约 20MB，最大约 26MB

缓存（所有状态保持在内存中）

RAM 使用： 平均约 400MB，最大约 1.1GB

i9-9900K 桌面

（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）

RAM 使用量： 平均约 20MB，最大约 26MB

缓存（所有状态保持在内存中）

RAM 使用： 平均约 400MB，最大约 1.1GB

算法详情

算法基于 AVL，但针对操作批次和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