Zhao C, Zhou Y, Zhang S, et al. ExClique: An Express Consensus Algorithm for High-Speed Transaction Process in Blockchains[C]//IEEE INFOCOM 2025-IEEE Conference on Computer Communications. IEEE, 2025: 1-10.
在众多共识机制中，Proof of Authority（PoA） 因其低能耗、低通信开销，被广泛应用于联盟链和企业级区块链。作为 PoA 的代表性实现，Clique 已被 BNB Chain、Huobi、Amazon 等实际系统采用。然而，一个长期被忽视的问题逐渐显现：当交易规模上来时，Clique 的 TPS 会明显“掉速”。发表于 IEEE INFOCOM 2025 的研究提出了一个极具工程价值的改进方案——ExClique，为高吞吐区块链提供了一条现实可行的优化路径。
一、创新点1：主动压缩区块
与其广播“整箱交易”，不如只发“必要信息”。ExClique 利用 Counting Bloom Filter 预判哪些交易已经存在于其他节点的交易池中，只对“缺失交易”发送完整数据，其余交易仅发送短 ID。
实验显示，在典型网络中，区块体积可压缩 10 倍以上，广播时间显著下降。
图一、压缩区块结构
二、创新点2：精准延迟区间，抑制无谓竞争
在 Clique 中，no-turn 节点会随机等待一段时间再出块，这种“盲等”极易引发分叉。
ExClique引入动态延迟下界：no-turn 节点在等待时，会主动考虑最近一次区块的广播与验证时间，避免过早出块。
结果是：
- 分叉率显著下降
- no-turn block 出现概率大幅降低
TPS 不再被“无意义的竞争”消耗。
三、创新点3：动态轮值顺序，消除连锁阻塞
Clique 的固定轮值顺序，在 no-turn block 出现后容易引发连续失败。
ExClique改为：
“谁出块，下一轮的轮值顺序就从他之后开始”
这一简单但关键的设计，彻底切断了 ripple effect，使连续 no-turn block 几乎不再出现。
为避免节点收益不均，作者还配套设计了一个公平分配的智能合约机制，确保工程可落地。
图二、智能合约算法图
四、实验效果
在基于 Geth 的真实部署实验中，ExClique 的表现非常直观：
- 21 个共识节点：TPS 提升 2.25 倍
- 101 个共识节点：TPS 提升 7.01 倍
- 分叉率长期稳定在 0.1 以下
- 在交易规模极大时仍能稳定运行，而原 Clique 已直接“卡死”
这并不是“理论最优”，而是真实可复现的工程性能提升。
图三、实验效果图
本文主要参考和使用了论文中展示的图片，以下给出相关链接。
