在區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展這十年間,區(qū)塊鏈已經(jīng)作為一種核心技術(shù)廣泛試用于金融、物聯(lián)網(wǎng)、物流、醫(yī)療和保險(xiǎn)等多個(gè)領(lǐng)域,尤其是在以比特幣為代表的數(shù)字貨幣領(lǐng)域,已經(jīng)獲得了很廣泛的認(rèn)可和贊譽(yù)。區(qū)塊鏈本質(zhì)上是一個(gè)由系統(tǒng)所有參與者共享的公共分布式賬本,其主要特性有去中心化、開(kāi)放性、獨(dú)立性、安全性和匿名性。隨著區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,一些問(wèn)題開(kāi)始顯現(xiàn)出來(lái)。區(qū)塊鏈的主鏈在運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)分叉,分叉的出現(xiàn)不但會(huì)影響區(qū)塊鏈的安全性,而且也浪費(fèi)了全網(wǎng)的算力和時(shí)間資源。區(qū)塊鏈中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)存有全網(wǎng)所有的交易數(shù)據(jù),這一數(shù)據(jù)隨著時(shí)間也在持續(xù)增長(zhǎng)下去,對(duì)當(dāng)前單個(gè)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的硬件資源提出了挑戰(zhàn),這是區(qū)塊鏈的存儲(chǔ)限制問(wèn)題。由于單個(gè)節(jié)點(diǎn)擁有數(shù)據(jù)獨(dú)立性,當(dāng)新節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)備加入?yún)^(qū)塊鏈系統(tǒng)時(shí),需要下載和驗(yàn)證全網(wǎng)之前所產(chǎn)生的所有的交易數(shù)據(jù),以目前的數(shù)據(jù)量來(lái)說(shuō),已經(jīng)需要多達(dá)數(shù)天時(shí)間,這是區(qū)塊鏈的無(wú)盡賬本問(wèn)題,極大地制約了區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的拓展。針對(duì)區(qū)塊鏈存在的分叉問(wèn)題,本文提出一個(gè)概率驗(yàn)證方案來(lái)減少分叉的產(chǎn)生。傳播延時(shí)是導(dǎo)致區(qū)塊鏈分叉的主要因素。傳播延時(shí)的主要來(lái)源是節(jié)點(diǎn)對(duì)區(qū)塊的驗(yàn)證延時(shí)。在概率驗(yàn)證方案中,它不要求每個(gè)節(jié)點(diǎn)都驗(yàn)證區(qū)塊,而是基于一個(gè)概率對(duì)區(qū)塊進(jìn)行選擇性驗(yàn)證... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

不同分簇方式下兩種方案的單點(diǎn)存儲(chǔ)量條形圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-38-表5-1參數(shù)表表5-1說(shuō)明了不同驗(yàn)證度下的節(jié)點(diǎn)對(duì)區(qū)塊的平均驗(yàn)證次數(shù)，同時(shí)當(dāng)區(qū)塊發(fā)生出錯(cuò)時(shí)，需要反饋重傳的平均距離。本部分分別對(duì)驗(yàn)證度從0.5到1，進(jìn)行了5次模擬實(shí)驗(yàn)，計(jì)算其平均值作為本部分的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在本次設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中，我們共設(shè)計(jì)了1000區(qū)塊在6000節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行廣播，其中包含32個(gè)礦工節(jié)點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)出下面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。圖5-1顯示了不同驗(yàn)證度下的各種方案的同步時(shí)間。對(duì)其中任意一種方案，我們發(fā)現(xiàn)隨著驗(yàn)證度的增加，同步時(shí)間也隨之增加，這符合之前的理論分析。圖5-1各個(gè)方案在不同驗(yàn)證度下的同步時(shí)間如圖5-1所示，通過(guò)各方案中數(shù)據(jù)的對(duì)比，我們可以得出在為概率驗(yàn)證方驗(yàn)證度每10個(gè)節(jié)點(diǎn)平均驗(yàn)證次數(shù)平均反饋重傳距離0.50.60.70.80.915678910210/610/710/810/91

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-39-案加上安全設(shè)計(jì)后，耗費(fèi)了更多的同步時(shí)間，這是因?yàn)榘踩O(shè)計(jì)采取的措施是要求更多的節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證區(qū)塊。而且，在增加了出錯(cuò)區(qū)塊實(shí)驗(yàn)后，由于需要對(duì)出錯(cuò)區(qū)塊進(jìn)行反饋重傳，也增加了系統(tǒng)的同步完成時(shí)間。圖5-2顯示了不同驗(yàn)證度下的各種方案的staleblockrate。隨著驗(yàn)證度的增加，staleblockrate也隨之增加，這與之前的理論分析是一致的。圖5-2各個(gè)方案在不同驗(yàn)證度下的staleblockrate而且，概率驗(yàn)證方案在加上了安全設(shè)計(jì)和出錯(cuò)區(qū)塊實(shí)驗(yàn)后，各個(gè)驗(yàn)證度下相應(yīng)的staleblockrate都變大了，這也符合之前的分析。圖5-3顯示了網(wǎng)絡(luò)中不同比例節(jié)點(diǎn)在不同驗(yàn)證度下接收區(qū)塊的傳播延時(shí)。圖5-3各個(gè)驗(yàn)證度下區(qū)塊的傳播延時(shí)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]比特幣區(qū)塊鏈分叉研究[J]. 王健,陳恭亮.  通信技術(shù). 2018(01)
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博士論文
[1]無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂蒲芯縖D]. 裴智強(qiáng).上海交通大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3133715