區(qū)塊鏈技術(shù)因為具有去中心化、不可篡改和可溯源的特點得到不少商業(yè)機構(gòu)的青睞。然而現(xiàn)階段區(qū)塊鏈技術(shù)較低的TPS(每秒事務(wù)處理量)表現(xiàn)不能滿足商業(yè)應(yīng)用大規(guī)模、高并發(fā)的性能要求。如何提高區(qū)塊鏈的TPS成為了區(qū)塊鏈領(lǐng)域的研究熱點。本文的主要研究內(nèi)容包括以下兩點:1)我們對基于工作量證明的區(qū)塊生成算法的TPS進行建模,研究了在不同網(wǎng)絡(luò)規(guī)模中區(qū)塊大小對TPS的影響。然后,在最大化TPS指標(biāo)的前提下,我們根據(jù)提出的模型計算不同規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的最優(yōu)區(qū)塊大小。然后我們使用比特幣中的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)(同步區(qū)塊的連接數(shù)量、生成區(qū)塊的期望時間間隔等)和前人研究中的統(tǒng)計數(shù)據(jù)(同步區(qū)塊的往返延時)構(gòu)建仿真實驗。根據(jù)實驗結(jié)果,區(qū)塊體積為1MB至15MB時,模型TPS與實驗TPS的平均差為12.76tps,標(biāo)準(zhǔn)差為14.58tps。模型TPS與實驗TPS的平均相對誤差為16.01%。模型計算得到的最優(yōu)區(qū)塊大小與仿真結(jié)果的最優(yōu)區(qū)塊大小的平均差為1.55MB,標(biāo)準(zhǔn)差為0.74MB,平均相對誤差為14.25%�？紤]到實際中比特幣沒有滿功率運行,我們對特幣實際的TPS進行換算得到最大TPS(MTPS)并與模型數(shù)值和實驗結(jié)果進行對比。對比結(jié)...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究目的和意義
    1.2 區(qū)塊生成算法的性能問題
    1.3 研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究內(nèi)容
    1.5 本文組織結(jié)構(gòu)
    1.6 使用符號說明
第2章 相關(guān)背景介紹
    2.1 區(qū)塊生成算法的定義
    2.2 基于PoW的區(qū)塊生成算法工作流程
    2.3 ELASTICO算法工作流程
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于POW的區(qū)塊生成算法的TPS建模與研究
    3.1 模型前提與假設(shè)
    3.2 基于PoW的區(qū)塊生成算法的TPS模型推導(dǎo)
        3.2.1 系統(tǒng)生成區(qū)塊總數(shù)的推導(dǎo)
        3.2.2 系統(tǒng)生成水平區(qū)塊數(shù)量的推導(dǎo)
        3.2.3 同步區(qū)塊的時延的推導(dǎo)
        3.2.4 模型整合
    3.3 仿真實驗
        3.3.1 仿真實驗框架
        3.3.2 網(wǎng)絡(luò)層仿真
        3.3.3 傳輸層仿真
        3.3.4 應(yīng)用層仿真
        3.3.5 仿真實驗參數(shù)設(shè)計
        3.3.6 仿真實驗結(jié)果與分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于ELASTICO的改進算法SSBG
    4.1 SSBG算法流程
        4.1.1 分組內(nèi)部生成區(qū)塊
        4.1.2 分組間同步區(qū)塊
        4.1.3 一致性檢測
    4.2 SSBG算法的性能分析
        4.2.1 SSBG算法TPS分析
        4.2.2 SSBG算法消息復(fù)雜度分析
    4.3 仿真實驗設(shè)計
        4.3.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的改動
        4.3.2 仿真節(jié)點的改動
    4.4 仿真實驗結(jié)果與場景分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
參考文獻
致謝
研究生期間研究成果



本文編號：3997406