發(fā)布時(shí)間：2021-06-25 18:10

　　近年來(lái),隨著以比特幣為代表的數(shù)字貨幣在全球內(nèi)的普及與發(fā)展,區(qū)塊鏈技術(shù)作為其關(guān)鍵底層技術(shù)和核心支撐結(jié)構(gòu)也越來(lái)越受各國(guó)政府和互聯(lián)網(wǎng)金融等各領(lǐng)域的關(guān)注。共識(shí)算法作為區(qū)塊鏈技術(shù)的引擎與核心,決定了系統(tǒng)是否能達(dá)成分布式共識(shí),同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的吞吐量、交易的確認(rèn)時(shí)間等諸多性能方面都具有非常重要的影響。通過(guò)總結(jié)相關(guān)資料,發(fā)現(xiàn)發(fā)展共識(shí)機(jī)制的隨機(jī)模型等基礎(chǔ)理論對(duì)于區(qū)塊鏈的性能分析和優(yōu)化極為重要。在此背景下,論文對(duì)共識(shí)機(jī)制進(jìn)行了深入地研究,主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,概述了區(qū)塊鏈及其底層技術(shù)原理,介紹了常用的四種共識(shí)機(jī)制的原理步驟及優(yōu)缺點(diǎn),并在聯(lián)盟鏈的場(chǎng)景需求下,結(jié)合DPoS共識(shí)機(jī)制,針對(duì)PBFT機(jī)制中步驟復(fù)雜提出一種改進(jìn)的拜占庭容錯(cuò)共識(shí)機(jī)制,提供了活性和安全性的容錯(cuò)性證明,通過(guò)簡(jiǎn)化共識(shí)步驟、減少額外開(kāi)銷提高共識(shí)效率;其次,建立拜占庭容錯(cuò)共識(shí)機(jī)制改進(jìn)下的M/M/1排隊(duì)模型,對(duì)共識(shí)過(guò)程進(jìn)行分析,并利用擬生滅過(guò)程和矩陣幾何解計(jì)算排隊(duì)系統(tǒng)的平穩(wěn)概率向量與穩(wěn)態(tài)隊(duì)長(zhǎng)分布;然后,將共識(shí)過(guò)程中的投票過(guò)程由指數(shù)分布推廣到更符合實(shí)際背景的PH分布,構(gòu)建了拜占庭容錯(cuò)共識(shí)機(jī)制改進(jìn)下的馬氏過(guò)程,建立為M/PH/1排隊(duì)模型,計(jì)算其穩(wěn)態(tài)隊(duì)長(zhǎng)分... 

【文章來(lái)源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：50 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１典型的ｇ塊鏈架構(gòu)吞意圖??

圖２－２兩種網(wǎng)絡(luò)梁構(gòu)暖＿＿意＿??

則用戶１??將自己要傳輸?shù)脑枷⒄膬?nèi)容進(jìn)行哈希函數(shù)計(jì)算，得到消息的摘要，然后用自??已的私鑰對(duì)摘要進(jìn)行加密簽名，之后同時(shí)將原始消息正文內(nèi)容和數(shù)字簽名都發(fā)送給??用戶２。用戶２在收到正文內(nèi)容和數(shù)字簽名之后，使用用戶１的公鑰來(lái)解密簽名，得??到哈希值，通過(guò)哈希值得到消息摘要６然后與收到的原始消息內(nèi)容進(jìn)行摘要的結(jié)果??進(jìn)行比對(duì)。如果比對(duì)結(jié)果一致，說(shuō)明該消息確實(shí)是用戶１發(fā)送的，因?yàn)槠渌脩魺o(wú)??法擁有用戶１的私鑰，而且也可以說(shuō)明原始消款正文的內(nèi)容沒(méi)有被篡改過(guò)，因?yàn)橄??息摘要結(jié)果一致。圖２－３顯．示了數(shù)字簽名技術(shù)的簽名流程和驗(yàn)證過(guò)程。???用戶１??口合希函???????數(shù)計(jì)顧￣?私鑰加密?原始ｆｅ＿息?發(fā)＿送??原始倍息?＞?消息摘要??＞?＋??＞用戶２??｜?｜?｜數(shù)字簽名??甩戶２?哈希＿??Ｉ?數(shù)計(jì)黧??原始信息?）消息摘要??１??｜公鑰解密??數(shù)字簽名?＞?消息摘要?１??圖２－３數(shù)字簽名流程與驗(yàn)證過(guò)程??２．１．３拜占庭將軍冋題??Ｌａｍｐｏｒｔ等人指出拜占庭系統(tǒng)源自拜占庭將軍問(wèn)題，描述了在：Ｓ不信任的網(wǎng)絡(luò)??中，通信各方達(dá)成共識(shí)的困難性［４２］。拜占庭將軍的經(jīng)典描述是：在古代，拜點(diǎn)庭將??軍們分別帶領(lǐng)他們的部隊(duì)圍困一座敵人的城市，每位將軍均有撤退和進(jìn)攻兩種行動(dòng)??策略，將莩們需要在兩種方案中選擇一種達(dá)成致，才可以協(xié)心打敗敵人或者最大??限度地避免傷亡。拜占庭軍隊(duì)由小部隊(duì)組成，每個(gè)部隊(duì)由將軍指揮，將軍通過(guò)指揮??官計(jì)劃一系列行動(dòng)，將軍們之間距離很遠(yuǎn)，他們溝通的方式只有通過(guò)信使傳遞信件。??一些將軍是故意阻止忠誠(chéng)的將軍達(dá)成共識(shí)計(jì)劃的叛徒。在作出最終行動(dòng)策

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于投票機(jī)制的拜占庭容錯(cuò)共識(shí)算法[J]. 王海勇,郭凱璇,潘啟青.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2019(06)
[2]一種適用于聯(lián)盟鏈的共識(shí)機(jī)制[J]. 曹兆磊.  網(wǎng)絡(luò)空間安全. 2019(01)
[3]一種隨機(jī)并聯(lián)的區(qū)塊鏈安全共識(shí)算法[J]. 杜江天.  網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用. 2018(11)
[4]區(qū)塊鏈綜述:技術(shù)與挑戰(zhàn)[J]. 王錫亮,劉學(xué)楓,趙淦森,王欣明,周子衡,莫澤楓.  無(wú)線電通信技術(shù). 2018(06)
[5]一種基于層次化聚類學(xué)習(xí)的區(qū)塊鏈共識(shí)方法[J]. 尚新,趙鵬.  信息技術(shù)與信息化. 2018(09)
[6]區(qū)塊鏈P2P網(wǎng)絡(luò)協(xié)議演進(jìn)過(guò)程[J]. 武岳,李軍祥.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2019(10)
[7]基于Gossip協(xié)議的拜占庭共識(shí)算法[J]. 張仕將,柴晶,陳澤華,賀海武.  計(jì)算機(jī)科學(xué). 2018(02)
[8]區(qū)塊鏈技術(shù):架構(gòu)及進(jìn)展[J]. 邵奇峰,金澈清,張召,錢衛(wèi)寧,周傲英.  計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2018(05)
[9]比特幣區(qū)塊鏈擴(kuò)容技術(shù)研究[J]. 喻輝,張宗洋,劉建偉.  計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2017(10)
[10]一種改進(jìn)PBFT算法作為以太坊共識(shí)機(jī)制的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 黃秋波,安慶文,蘇厚勤.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2017(10)

博士論文
[1]可實(shí)用的拜占庭容錯(cuò)系統(tǒng)理論研究[D]. 王秀群.浙江大學(xué) 2007

碩士論文
[1]基于實(shí)用拜占庭共識(shí)算法（PBFT）的區(qū)塊鏈模型的評(píng)估與改進(jìn)[D]. 戴鵬.北京郵電大學(xué) 2019
[2]基于改進(jìn)PBFT算法的區(qū)塊鏈溯源系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 楊綠林.北京郵電大學(xué) 2019
[3]基于M/PH/1模型的交通事故對(duì)交通流的影響分析[D]. 郭議鎂.西安理工大學(xué) 2019
[4]基于拜占庭容錯(cuò)機(jī)制的區(qū)塊鏈共識(shí)算法研究與應(yīng)用[D]. 李劍鋒.鄭州大學(xué) 2018
[5]帶有主動(dòng)恢復(fù)的拜占庭容錯(cuò)算法在區(qū)塊鏈中的應(yīng)用[D]. 趙振龍.浙江大學(xué) 2018
[6]基于動(dòng)態(tài)授權(quán)的拜占庭容錯(cuò)共識(shí)算法的區(qū)塊鏈性能改進(jìn)研究[D]. 劉肖飛.浙江大學(xué) 2017
[7]可變環(huán)境下的M/M/1排隊(duì)系統(tǒng)研究[D]. 王海濤.四川師范大學(xué) 2011
[8]N-策略M/M/1和M/PH/1工作休假排隊(duì)[D]. 楊順利.燕山大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3249692