區(qū)塊鏈技術(shù)的本質(zhì)是去中心化的分布式賬本,交易被交易發(fā)起者產(chǎn)生,經(jīng)過(guò)P2P網(wǎng)絡(luò)傳播到其它節(jié)點(diǎn),最終被挖礦節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)到區(qū)塊上。本文針對(duì)UTXO（Unspent Transaction Output,未花費(fèi)的交易輸出）模型的交易,詳細(xì)介紹了交易發(fā)起者生成交易的過(guò)程以及挖礦節(jié)點(diǎn)選擇交易的過(guò)程,在不改變交易結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,提出了一種創(chuàng)新的交易級(jí)別的區(qū)塊擴(kuò)容方法:減小交易的體積和在區(qū)塊上存儲(chǔ)更多的交易,即分別從交易發(fā)起者生成交易和挖礦節(jié)點(diǎn)生成區(qū)塊的角度實(shí)現(xiàn)區(qū)塊擴(kuò)容,其中,交易的體積指的是交易數(shù)據(jù)所占的字節(jié)數(shù)。交易生成是根據(jù)所需支付金額來(lái)構(gòu)造交易輸入以及根據(jù)所需支付的對(duì)象構(gòu)造交易輸出的過(guò)程,本文改進(jìn)了交易生成的數(shù)學(xué)模型,并通過(guò)減少交易輸入數(shù)量和交易輸出數(shù)量的方法來(lái)減小交易的體積。為一個(gè)交易接收者創(chuàng)建一個(gè)交易輸出就能實(shí)現(xiàn)交易輸出的數(shù)量最少,對(duì)于交易輸入,本文使用貪心算法與遺傳算法聯(lián)合搜索數(shù)量最少但是金額總和最接近所需支付金額的交易輸入。區(qū)塊中用于存儲(chǔ)交易的字節(jié)數(shù)是有上限的,減小交易的體積可以使一個(gè)區(qū)塊容納更多的交易進(jìn)而實(shí)現(xiàn)區(qū)塊擴(kuò)容,此外,由于交易費(fèi)的計(jì)算與交易的體積有關(guān),減小交易的體積降低了交易費(fèi)。挖礦節(jié)... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)??４??

輸出，稱為哈希值。哈希??算法獨(dú)特的散列功能，能讓相似的輸入，得到的散列值卻差別極大，被廣泛應(yīng)用??于Ｋ塊鏈技術(shù)中［２９，３１］?＜？本文中后續(xù)涉及到的哈希算法均指ＳＨＡ（Ｓｅｃｕｒｅ?Ｈａｓｈ??Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）系列算法中的ＳＨＡ２５６算法［３２周。??默克爾樹是一類基于哈希值的二叉樹或者多叉樹，它的葉子節(jié)點(diǎn)上的值通常??是數(shù)據(jù)塊的哈希值，而父節(jié)點(diǎn)的值是該節(jié)點(diǎn)的所有子節(jié)點(diǎn)的組合結(jié)果的哈希值［３４］。??它是區(qū)塊中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，其作甩是快速歸納和校驗(yàn)區(qū)塊數(shù)據(jù)的完整性％。如??圖２－５所示，默克爾樹是自底向上進(jìn)行構(gòu)建，最常見的是比特幣采用的二叉默克爾??樹。其運(yùn)算過(guò)程如下：首先將交易數(shù)據(jù)哈希化，然后將哈希值存儲(chǔ)到相應(yīng)的葉子??節(jié)點(diǎn)通過(guò)串聯(lián)相鄰葉子節(jié)點(diǎn)的哈希值然后進(jìn)行兩次哈希運(yùn)算，得到這兩個(gè)葉子??節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)。不斷進(jìn)行這樣的操作直到只剩下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)就是默克爾樹??樹根。默克爾樹使得區(qū)塊頭只需包含根哈希值而不必封裝所有底層數(shù)據(jù)，交易查??詢非常方便，提高了區(qū)塊鏈技術(shù)的運(yùn)行效率和可擴(kuò)展性。默克爾樹結(jié)構(gòu)如圖２－５??所示。??默克爾樹根??哈希?１２３４５６７８??１＾＾—????哈希１２３４?｜?｜哈希５?６?７８??｜哈希１２?Ｉ?｜哈希３４?Ｉ?｜哈希５６?Ｉ?哈希７?８??哈希１?哈希２?哈希３?哈希４?哈希５?哈希６?哈希７?哈希８??交易１?交易２?交易３?交易４?交易５?交易６?交易７?交易８??圖２－５默克爾樹??９??

模型６本節(jié)將介紹并對(duì)比ＵＴＸＯ模型和余額模型，闡明選擇ＵＴＸＯ模型作為研??宄對(duì)象的原因《??ＵＴＸＯ模型是中本聰發(fā)明的交易模型，是比特幣中所使用的交易模型。ＵＴＸＯ??模型將資金的轉(zhuǎn)移表現(xiàn)為交易輸入和交易輸出，未花費(fèi)的交易輸出作為另外一筆??交易的交易輸入。交易被分開成了交易輸入和交易輸出兩個(gè)部分。交易的交易輸??入消耗ＵＴＸＯ，表明交易的來(lái)源，而交易輸出則產(chǎn)生新的ＵＴＸＯ，表明交易的目??的。一個(gè)ＵＴＸＯ不能作為多筆交易的交易輸入，否則會(huì)產(chǎn)生雙花［３７］。ＵＴＸＯ交易??模型如圖２－６所示?????大小（字節(jié)）?名稱?描述??４?ｖｅｒｓｉｏｎ?交易版本號(hào)??ｖａｒｉｎｔ?ｔｘｉｎｃｏｕｎｔ?交易輸入數(shù)量??ｖ?ａｒｉｅｓ?ｔｘ＿ｉｎ?交易輸入??ｖａｒｉｎｔ?ｔｘ＿ｏｕｔ＿ｃｏｕｎｔ?交易輸出數(shù)量??ｖａｒｉｅｓ?ｔｘ＿ｏｕｔ?交易輸出??４?ｌｏｃｋｔｉｍｅ?鎖定時(shí)間??圖２－６?ＵＴＸＯ交易模型??在圖２－６中可以看到，每筆交易都含有的定長(zhǎng)字段為：交易版本號(hào)、鎖定時(shí)間ｓ??１０??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3411394