区块链的可扩展性已经成为区块链技术发展中的关键瓶颈,其核心问题是如何提高系统的交易吞吐量和交易的确认速度。比特币作为区块链技术应用的代表,在最理想情况下每秒平均最多处理7笔交易,以太坊交易吞吐量也只能达到十几笔每秒,所以当前成熟的区块链系统还不能支撑对性能要求较高的商业应用。针对区块链的可扩展性,全球的区块链研究团队提出了一些很有预见性的解决方案,例如分片、闪电网络、侧链、DAG等。论文基于侧链技术提出一主链多侧链的区块链系统架构,并设计基于Actor模型的侧链交易并发处理方案以及基于Merkle路径的跨链交互通信机制。系统的主链作为区块链系统的主干,负责索引系统中的侧链,通过动态索引机制实现主侧链的交互连接。在侧链交易并发处理方面,根据交易调用的智能合约所在侧链对交易进行分组,并将分组完成的交易组交给Worker集群处理,集群使用基于Actor模型的Akka框架搭建。系统使用DPoS共识机制,主链由选举产生的超级节点运行维护,侧链可以选择挂载在主链节点下运行,由主链的强共识保证侧链的安全性,并且侧链能够被主链实时索引,当然侧链也可以由专门的矿工节点们来维护,主链只负责它的索引工作。针对区块链的可扩展性,论文做了多组实验对系统进行测试分析,实验结果表明,基于侧链的交易并发处理能够很好的提高系统的交易处理能力,系统的交易吞吐量在实验的单机配置环境下大约为4700tx/s,在由4个节点组成的集群中能够超过5800tx/s。论文对主侧链的索引和跨链交互进行了测试,实验结果表明,主侧链能够进行正确索引,依据索引信息侧链可以正确验证跨链交易有效性。