基于公證人組的區(qū)塊鏈跨鏈機(jī)制
發(fā)布時(shí)間:2021-01-11 17:50
區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N由所有成員共同維護(hù),通過密碼學(xué)技術(shù)來保證消息傳遞和數(shù)據(jù)訪問安全的技術(shù)。區(qū)塊鏈技術(shù)早期僅僅應(yīng)用于比特幣等虛擬的電子貨幣,但是在市場(chǎng)的推動(dòng)下,現(xiàn)如今的區(qū)塊鏈技術(shù)開始向金融、醫(yī)療、供應(yīng)鏈和智能交通等領(lǐng)域滲透。因?yàn)椴煌瑓^(qū)塊鏈具有孤立性,因此需要通過跨鏈技術(shù)來實(shí)現(xiàn)異鏈間的價(jià)值流通。論文基于公證人組和保證金池,研究和實(shí)現(xiàn)不同區(qū)塊鏈的跨鏈交易,具體而言主要完成了以下工作:首先,針對(duì)公證人跨鏈機(jī)制中公證人信任及中心化問題,提出一種基于公證人組的跨鏈機(jī)制。該機(jī)制構(gòu)建了基于公證人組的跨鏈模型,提出了兩階段跨鏈協(xié)議來實(shí)現(xiàn)跨鏈的價(jià)值流通。此外,為了保證跨鏈交易的安全性,除了利用保證金池來限制公證人的惡意行為之外,還通過相關(guān)激勵(lì)措施來鼓勵(lì)其他公證人監(jiān)督跨鏈交易。其次,為了能夠保證所有公證人權(quán)益相對(duì)均衡,提升公證人參與跨鏈交易的積極性,提出一種基于R-P(Reputation-Profit)的公證人組跨鏈機(jī)制。在基于公證人組跨鏈機(jī)制的基礎(chǔ)之上,進(jìn)一步構(gòu)建公證人組競(jìng)選模型、真實(shí)公證人利潤(rùn)模型及信譽(yù)值模型,以保證公證人組內(nèi)的公證人收益不會(huì)出現(xiàn)兩極分化,進(jìn)而確保公證人參與跨鏈交易的積極性。此外,對(duì)于交易金額...
【文章來源】:重慶郵電大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
區(qū)塊鏈體系架構(gòu)圖
重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文第2章相關(guān)研究基礎(chǔ)9坊平臺(tái)開發(fā)適用于相關(guān)業(yè)務(wù)的去中心化的應(yīng)用,從而構(gòu)建更多的去中心化的應(yīng)用平臺(tái)[41]。6.應(yīng)用層:它包含了區(qū)塊鏈技術(shù)中的各種應(yīng)用場(chǎng)景,例如:可編程貨幣(區(qū)塊鏈1.0的主流應(yīng)用)是區(qū)塊鏈中價(jià)值的體現(xiàn);可編程金融(區(qū)塊鏈2.0)實(shí)現(xiàn)了金融領(lǐng)域的可編程化和金融領(lǐng)域的去中心化;可編程社會(huì)(區(qū)塊鏈3.0的應(yīng)用)是實(shí)現(xiàn)了區(qū)塊鏈應(yīng)用領(lǐng)域從數(shù)字貨幣、金融領(lǐng)域拓展到醫(yī)療、保險(xiǎn)、交通等領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)了區(qū)塊鏈技術(shù)的社會(huì)化。2.1.2區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)從區(qū)塊鏈的結(jié)構(gòu)層面來講,區(qū)塊鏈?zhǔn)怯稍S多的區(qū)塊根據(jù)鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)連接而成的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)[42]。每一個(gè)區(qū)塊都由區(qū)塊頭和區(qū)塊體兩部分組成,每一個(gè)區(qū)塊中(創(chuàng)世區(qū)塊除外)都包含著前一區(qū)塊的哈希值(地址),作為區(qū)塊鏈中各區(qū)塊進(jìn)行首尾相連的“連接符”。區(qū)塊鏈通過默克爾樹和區(qū)塊鏈表這兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來保證數(shù)據(jù)的不可篡改性[43]。默克爾樹是區(qū)塊鏈技術(shù)中不可或缺的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),如圖2.2所示,它由區(qū)塊體中的具體交易數(shù)據(jù)生成對(duì)應(yīng)交易哈希值,各交易哈希值兩兩為組生成新哈希值,循環(huán)此過程,直至所有的哈希值合成一個(gè)哈希值為止,最終的這個(gè)哈希值就是默克爾樹的根,默克爾樹根哈希值存于區(qū)塊頭中。圖2.2區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖
重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文第2章相關(guān)研究基礎(chǔ)11的網(wǎng)絡(luò),多個(gè)區(qū)塊鏈之間是平行且對(duì)等的獨(dú)立網(wǎng)絡(luò),它們之間相互隔離,無法直接進(jìn)行信息交互。對(duì)于不同區(qū)塊鏈而言,它們的共享程度也存在著不小的差別。例如:公有鏈?zhǔn)侨蛉我夤?jié)點(diǎn)都可加入或者退出,比特幣和以太坊是傳統(tǒng)的公有鏈項(xiàng)目,近年來也涌現(xiàn)出了量子鏈和小蟻(NEO)等擁有巨大發(fā)展?jié)摿Φ男鹿墟滍?xiàng)目;私有鏈和聯(lián)盟鏈的共享程度相對(duì)受限,它的共享范圍僅僅限于組織內(nèi)部成員,不同的組織可以分別擁有屬于自己的私有鏈或聯(lián)盟鏈,甚至一個(gè)組織中可以同時(shí)擁有多個(gè)私有鏈或聯(lián)盟鏈。由于各區(qū)塊鏈間是相互獨(dú)立和封閉的,想要實(shí)現(xiàn)不同區(qū)塊鏈之間的價(jià)值和信息互聯(lián)互通就需要使用跨區(qū)塊鏈技術(shù)。隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展,跨鏈技術(shù)也逐漸受到重視,現(xiàn)有的主流跨鏈技術(shù)主要分為:公證人機(jī)制、側(cè)鏈技術(shù)、哈希鎖定技術(shù)和分布式密鑰控制技術(shù)。以下將對(duì)這四類跨鏈技術(shù)進(jìn)行介紹。2.2.1公證人機(jī)制公證人機(jī)制就是在互不信任的交易雙方S和T之間引入一個(gè)雙方都信任的人作為中間人(公證人),公證人只需要驗(yàn)證交易信息是否一致、合法,無需對(duì)交易的細(xì)節(jié)進(jìn)行驗(yàn)證。公證人機(jī)制的模型如圖2.3所示,具體流程為:A鏈上的用戶S將資產(chǎn)轉(zhuǎn)移至公證人,公證人鎖定和確認(rèn)資產(chǎn),之后向B鏈上的用戶T轉(zhuǎn)移相應(yīng)的資產(chǎn)。公證人機(jī)制最大的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)原理簡(jiǎn)單且無需復(fù)雜工作量證明。而“中心化”則是公證人機(jī)制受到爭(zhēng)議的地方,因?yàn)椴簧賲^(qū)塊鏈研究者認(rèn)為這是一種中心化的產(chǎn)物,與區(qū)塊鏈的“去中心化”思想相悖。公證人機(jī)制的代表項(xiàng)目主要有Interledger和Palletone。圖2.3公證人機(jī)制模型圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于聚類簇中心的共識(shí)跨鏈交換模型[J]. 趙濤,張凌浩,趙其剛,王紅軍. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2019(S2)
[2]區(qū)塊鏈技術(shù)及其對(duì)互聯(lián)網(wǎng)金融產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響[J]. 劉月. 甘肅金融. 2019(10)
[3]區(qū)塊鏈跨鏈技術(shù)研究[J]. 路愛同,趙闊,楊晶瑩,王峰. 信息網(wǎng)絡(luò)安全. 2019(08)
[4]區(qū)塊鏈國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)及趨勢(shì)分析[J]. 許振宇,吳金萍,霍玉蓉. 圖書館. 2019(04)
[5]區(qū)塊鏈跨鏈技術(shù)進(jìn)展研究[J]. 李芳,李卓然,趙赫. 軟件學(xué)報(bào). 2019(06)
[6]區(qū)塊鏈DPoS共識(shí)機(jī)制的研究與改進(jìn)[J]. 談森鵬,楊超. 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)(專業(yè)版). 2019(06)
[7]基于哈希鎖定的多方跨鏈協(xié)議研究[J]. 張?jiān)娡?秦波,鄭海彬. 網(wǎng)絡(luò)空間安全. 2018(11)
[8]區(qū)塊鏈中的智能合約[J]. 馬春光,安婧,畢偉,袁琪. 信息網(wǎng)絡(luò)安全. 2018(11)
[9]全球公有鏈技術(shù)評(píng)估及指數(shù)編制[J]. 蒲松濤,劉倩. 網(wǎng)絡(luò)空間安全. 2018(10)
[10]公有鏈技術(shù)及其應(yīng)用價(jià)值[J]. 韋安壘. 互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì). 2018(07)
碩士論文
[1]許可區(qū)塊鏈高效共識(shí)及跨鏈機(jī)制研究[D]. 解雯霖.山東大學(xué) 2019
本文編號(hào):2971218
【文章來源】:重慶郵電大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
區(qū)塊鏈體系架構(gòu)圖
重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文第2章相關(guān)研究基礎(chǔ)9坊平臺(tái)開發(fā)適用于相關(guān)業(yè)務(wù)的去中心化的應(yīng)用,從而構(gòu)建更多的去中心化的應(yīng)用平臺(tái)[41]。6.應(yīng)用層:它包含了區(qū)塊鏈技術(shù)中的各種應(yīng)用場(chǎng)景,例如:可編程貨幣(區(qū)塊鏈1.0的主流應(yīng)用)是區(qū)塊鏈中價(jià)值的體現(xiàn);可編程金融(區(qū)塊鏈2.0)實(shí)現(xiàn)了金融領(lǐng)域的可編程化和金融領(lǐng)域的去中心化;可編程社會(huì)(區(qū)塊鏈3.0的應(yīng)用)是實(shí)現(xiàn)了區(qū)塊鏈應(yīng)用領(lǐng)域從數(shù)字貨幣、金融領(lǐng)域拓展到醫(yī)療、保險(xiǎn)、交通等領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)了區(qū)塊鏈技術(shù)的社會(huì)化。2.1.2區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)從區(qū)塊鏈的結(jié)構(gòu)層面來講,區(qū)塊鏈?zhǔn)怯稍S多的區(qū)塊根據(jù)鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)連接而成的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)[42]。每一個(gè)區(qū)塊都由區(qū)塊頭和區(qū)塊體兩部分組成,每一個(gè)區(qū)塊中(創(chuàng)世區(qū)塊除外)都包含著前一區(qū)塊的哈希值(地址),作為區(qū)塊鏈中各區(qū)塊進(jìn)行首尾相連的“連接符”。區(qū)塊鏈通過默克爾樹和區(qū)塊鏈表這兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來保證數(shù)據(jù)的不可篡改性[43]。默克爾樹是區(qū)塊鏈技術(shù)中不可或缺的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),如圖2.2所示,它由區(qū)塊體中的具體交易數(shù)據(jù)生成對(duì)應(yīng)交易哈希值,各交易哈希值兩兩為組生成新哈希值,循環(huán)此過程,直至所有的哈希值合成一個(gè)哈希值為止,最終的這個(gè)哈希值就是默克爾樹的根,默克爾樹根哈希值存于區(qū)塊頭中。圖2.2區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖
重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文第2章相關(guān)研究基礎(chǔ)11的網(wǎng)絡(luò),多個(gè)區(qū)塊鏈之間是平行且對(duì)等的獨(dú)立網(wǎng)絡(luò),它們之間相互隔離,無法直接進(jìn)行信息交互。對(duì)于不同區(qū)塊鏈而言,它們的共享程度也存在著不小的差別。例如:公有鏈?zhǔn)侨蛉我夤?jié)點(diǎn)都可加入或者退出,比特幣和以太坊是傳統(tǒng)的公有鏈項(xiàng)目,近年來也涌現(xiàn)出了量子鏈和小蟻(NEO)等擁有巨大發(fā)展?jié)摿Φ男鹿墟滍?xiàng)目;私有鏈和聯(lián)盟鏈的共享程度相對(duì)受限,它的共享范圍僅僅限于組織內(nèi)部成員,不同的組織可以分別擁有屬于自己的私有鏈或聯(lián)盟鏈,甚至一個(gè)組織中可以同時(shí)擁有多個(gè)私有鏈或聯(lián)盟鏈。由于各區(qū)塊鏈間是相互獨(dú)立和封閉的,想要實(shí)現(xiàn)不同區(qū)塊鏈之間的價(jià)值和信息互聯(lián)互通就需要使用跨區(qū)塊鏈技術(shù)。隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展,跨鏈技術(shù)也逐漸受到重視,現(xiàn)有的主流跨鏈技術(shù)主要分為:公證人機(jī)制、側(cè)鏈技術(shù)、哈希鎖定技術(shù)和分布式密鑰控制技術(shù)。以下將對(duì)這四類跨鏈技術(shù)進(jìn)行介紹。2.2.1公證人機(jī)制公證人機(jī)制就是在互不信任的交易雙方S和T之間引入一個(gè)雙方都信任的人作為中間人(公證人),公證人只需要驗(yàn)證交易信息是否一致、合法,無需對(duì)交易的細(xì)節(jié)進(jìn)行驗(yàn)證。公證人機(jī)制的模型如圖2.3所示,具體流程為:A鏈上的用戶S將資產(chǎn)轉(zhuǎn)移至公證人,公證人鎖定和確認(rèn)資產(chǎn),之后向B鏈上的用戶T轉(zhuǎn)移相應(yīng)的資產(chǎn)。公證人機(jī)制最大的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)原理簡(jiǎn)單且無需復(fù)雜工作量證明。而“中心化”則是公證人機(jī)制受到爭(zhēng)議的地方,因?yàn)椴簧賲^(qū)塊鏈研究者認(rèn)為這是一種中心化的產(chǎn)物,與區(qū)塊鏈的“去中心化”思想相悖。公證人機(jī)制的代表項(xiàng)目主要有Interledger和Palletone。圖2.3公證人機(jī)制模型圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于聚類簇中心的共識(shí)跨鏈交換模型[J]. 趙濤,張凌浩,趙其剛,王紅軍. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2019(S2)
[2]區(qū)塊鏈技術(shù)及其對(duì)互聯(lián)網(wǎng)金融產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響[J]. 劉月. 甘肅金融. 2019(10)
[3]區(qū)塊鏈跨鏈技術(shù)研究[J]. 路愛同,趙闊,楊晶瑩,王峰. 信息網(wǎng)絡(luò)安全. 2019(08)
[4]區(qū)塊鏈國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)及趨勢(shì)分析[J]. 許振宇,吳金萍,霍玉蓉. 圖書館. 2019(04)
[5]區(qū)塊鏈跨鏈技術(shù)進(jìn)展研究[J]. 李芳,李卓然,趙赫. 軟件學(xué)報(bào). 2019(06)
[6]區(qū)塊鏈DPoS共識(shí)機(jī)制的研究與改進(jìn)[J]. 談森鵬,楊超. 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)(專業(yè)版). 2019(06)
[7]基于哈希鎖定的多方跨鏈協(xié)議研究[J]. 張?jiān)娡?秦波,鄭海彬. 網(wǎng)絡(luò)空間安全. 2018(11)
[8]區(qū)塊鏈中的智能合約[J]. 馬春光,安婧,畢偉,袁琪. 信息網(wǎng)絡(luò)安全. 2018(11)
[9]全球公有鏈技術(shù)評(píng)估及指數(shù)編制[J]. 蒲松濤,劉倩. 網(wǎng)絡(luò)空間安全. 2018(10)
[10]公有鏈技術(shù)及其應(yīng)用價(jià)值[J]. 韋安壘. 互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì). 2018(07)
碩士論文
[1]許可區(qū)塊鏈高效共識(shí)及跨鏈機(jī)制研究[D]. 解雯霖.山東大學(xué) 2019
本文編號(hào):2971218
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