Presentamos Quick Merkle Database (QMDB), una base de datos verificable de alto rendimiento optimizada para blockchains. • 2,28 millones de actualizaciones de estado por segundo, 1 millón de TPS (transferencias referenciadas por segundo). • Evaluado con cargas de trabajo de hasta 15 mil millones (10 veces el estado de Ethereum en 2024) y capacidad probada para escalar a 280 mil millones de entradas en un solo servidor. • Acceso de lectura única por estado, E/S O(1) para actualizaciones y merkleización en memoria en una huella tan pequeña como 2,3 bytes por entrada. • Se escala de manera eficiente en hardware empresarial y de consumo. Desarrollado por LayerZero Labs, QMDB tiene licencia MIT y apache-2 y es completamente de código abierto.

QMDB es una base de datos de estado optimizada para SSD con merkleización en memoria, amplificación de escritura de corte y necesidades de DRAM. Unifica el estado mundial y el almacenamiento del árbol Merkle, utiliza un registro de solo anexión para las actualizaciones de estado y elimina las lecturas/escrituras de disco durante la Merkleización.

QMDB realiza lecturas de estado con una sola lectura de SSD, actualizaciones de estado con E/S de SSD O(1) y realiza la merkleización completamente en memoria sin lecturas ni escrituras de SSD. Estas operaciones se aproximan a la optimalidad teórica con respecto a la complejidad de E/S del disco.

QMDB demuestra un avance significativo en el rendimiento y la escalabilidad de las bases de datos verificables. • 2,28 millones de actualizaciones de estado por segundo (AWS i8g.8xlarge), 1 millón de TPS (transferencias comparativas por segundo) • 63k actualizaciones por segundo en 15B entradas que se ejecutan en un Mini PC de $540.

QMDB ofrece 6 veces más actualizaciones por segundo que RocksDB predeterminado, lo que demuestra un rendimiento superior en todos los tipos de operaciones.

En comparación con NOMT (la principal base de datos verificable), QMDB logra un aumento de rendimiento de 8 veces.

QMDB se escala de manera eficiente tanto en hardware empresarial como en el básico, escalando hasta 280 mil millones de entradas utilizando un solo servidor con alta capacidad SSD.

Los prometedores resultados de QMDB permiten la capacidad de proporcionar un rendimiento sustancialmente mayor al tiempo que aumenta la descentralización en muchos sistemas al reducir los costos de capital y las barreras de infraestructura.

QMDB desbloquea muchos casos de uso nuevos, como pruebas históricas y generación de pruebas ZK en tiempo real. Las pruebas históricas, como TWAP, se pueden consultar en el último bloque con cualquier granularidad de tiempo. Si se utiliza en un ZK-rollup, QMDB puede merklizar por transacción para obtener la granularidad y la paralelización de prueba más finas.

Queremos agradecer a las siguientes personas por sus contribuciones: • @_patrickogrady de @commonwarexyz • @yezhang1998 desde @Scroll_ZKP • @yangl1996 de @megaeth_labs • @yilongl_megaeth de @megaeth_labs • @rphmeier de @thrumdev

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