【摘要】：共識(shí)機(jī)制是區(qū)塊鏈技術(shù)研究領(lǐng)域中的一個(gè)重要研究方向。它的基本思想為:給定一個(gè)完全由分布式節(jié)點(diǎn)組成的分布式系統(tǒng),通過(guò)共識(shí)算法和組網(wǎng)架構(gòu)協(xié)議構(gòu)架,實(shí)現(xiàn)分布式節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)快速更新和系統(tǒng)共識(shí)的快速達(dá)成。共識(shí)機(jī)制主要包括兩部分內(nèi)容:第一部分為共識(shí)算法,主要保證節(jié)點(diǎn)間的共識(shí)性;第二部分為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,主要保證節(jié)點(diǎn)信息的一致性。目前主流的共識(shí)算法有:工作量證明(Proof of Work-PoW)、權(quán)益證明(Proof of Stake-PoS)、股份權(quán)益證明(Delegated Proof of Stake-DPoS)、實(shí)用拜占庭容錯(cuò)共識(shí)算法(Practical Byzantine Fault Tolerance-PBFT)、小蟻共識(shí)算法(delegated Byzantine Fault Tolerance-dBFT)、基于Gossip協(xié)議的拜占庭共識(shí)算法(byzantine Consensus algorithm based on Gossip protocol--GBC算法)等。在共識(shí)機(jī)制中,節(jié)點(diǎn)間的通信方式主要有以下四種:中心化P2P網(wǎng)絡(luò),全分布式非結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò),全分布式結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò),和半分布式P2P網(wǎng)絡(luò)。目前共識(shí)算法研究領(lǐng)域中還沒(méi)有產(chǎn)生一種完美的共識(shí)算法,成為該領(lǐng)域的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),并且區(qū)塊鏈共識(shí)機(jī)制的應(yīng)用場(chǎng)景也有待拓展�；谏鲜龇治�,本文主要研究如下兩點(diǎn)內(nèi)容:1、對(duì)現(xiàn)有GBC共識(shí)算法進(jìn)行改進(jìn),提出一種新的高效共識(shí)算法;2、使用區(qū)塊鏈共識(shí)機(jī)制的優(yōu)點(diǎn)去解決網(wǎng)約車安全問(wèn)題,同時(shí)也拓展區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景。具體內(nèi)容如下:(1)共識(shí)算法是區(qū)塊鏈技術(shù)的一個(gè)核心組成部分,但現(xiàn)有的共識(shí)算法還存在某些不足。針對(duì)基于Gossip協(xié)議的拜占庭共識(shí)算法(GBC算法)的局限性,本文提出了一種基于全視圖通信情形下的GBC算法(GVGBC:A Byzantine consensus algorithm in global view based on Gossip protocol--GVGBC算法)。通過(guò)改進(jìn)通信方式、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)部算法,使系統(tǒng)快速實(shí)現(xiàn)分布式節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)更新和共識(shí)達(dá)成。通過(guò)實(shí)例依次證明了GVGBC算法的3個(gè)優(yōu)點(diǎn):節(jié)點(diǎn)間通信的輪數(shù)降為一輪;單節(jié)點(diǎn)對(duì)錯(cuò)誤信息不會(huì)多次疊加;減少了系統(tǒng)承擔(dān)的數(shù)據(jù)量。總之,在通信可靠的情況下,GVGBC算法減少了節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)更新所需要的通信輪數(shù),減少了系統(tǒng)承擔(dān)的數(shù)據(jù)量,從而提高了算法的性能。(2)網(wǎng)約車作為互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代的新產(chǎn)物,很好地服務(wù)于我們的生活。但現(xiàn)有的網(wǎng)約車系統(tǒng)對(duì)于安全風(fēng)險(xiǎn)的規(guī)避和應(yīng)對(duì)還不是特別完善。通過(guò)結(jié)合分析現(xiàn)有網(wǎng)約車風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避模式的核心痛點(diǎn)和區(qū)塊鏈技術(shù)去中心化、安全可信的優(yōu)點(diǎn),將兩者緊密結(jié)合,取長(zhǎng)補(bǔ)短解決網(wǎng)約車安全問(wèn)題。通過(guò)引入比特幣節(jié)點(diǎn)間地址通信方式,設(shè)計(jì)出網(wǎng)約車節(jié)點(diǎn)間坐標(biāo)通信方式。新方式下節(jié)點(diǎn)通過(guò)視圖篩選找到附近司機(jī),從而構(gòu)架出新的網(wǎng)約車風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避模式。通過(guò)對(duì)比兩種風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避模式的不同,分析出新風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避模式的優(yōu)點(diǎn)。最后,設(shè)定五種新風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避模式的場(chǎng)景進(jìn)行論證,證明新模式可以保證報(bào)警的有效性,風(fēng)險(xiǎn)解決的及時(shí)性,大大提高了乘客和司機(jī)的安全性。新的模式使網(wǎng)約車司機(jī)成為一個(gè)整體,互相監(jiān)督互相保護(hù)。同時(shí)該模式也拓展了區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景。
【學(xué)位授予單位】：浙江師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP311.13;U492.8
【圖文】：

圖 3.3 PBFT 運(yùn)行示意圖[25]網(wǎng)約車平臺(tái)都具有良好的定位系統(tǒng)，當(dāng)我們需要打車時(shí)，可以通過(guò)打車軟件供的地圖直觀的看到自己附近有多少待客司機(jī)。因此，我們引入視圖的概念，將附近網(wǎng)約車看作當(dāng)前視圖中的節(jié)點(diǎn)�，F(xiàn)有的網(wǎng)約車平臺(tái)，都依托于成熟的

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本文編號(hào)：2714401