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P2P網(wǎng)絡(luò)傳播到其它節(jié)點,最終被挖礦節(jié)點存儲到區(qū)塊上。本文針對UTXO（Unspent Transaction Output,未花費的交易輸出）模型的交易,詳細(xì)介紹了交易發(fā)起者生成交易的過程以及挖礦節(jié)點選擇交易的過程,在不改變交易結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,提出了一種創(chuàng)新的交易級別的區(qū)塊擴容方法:減小交易的體積和在區(qū)塊上存儲更多的交易,即分別從交易發(fā)起者生成交易和挖礦節(jié)點生成區(qū)塊的角度實現(xiàn)區(qū)塊擴容,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)所需支付金額來構(gòu)造交易輸入以及根據(jù)所需支付的對象構(gòu)造交易輸出的過程,本文改進(jìn)了交易生成的數(shù)學(xué)模型,并通過減少交易輸入數(shù)量和交易輸出數(shù)量的方法來減小交易的體積。為一個交易接收者創(chuàng)建一個交易輸出就能實現(xiàn)交易輸出的數(shù)量最少,對于交易輸入,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區(qū)塊容納更多的交易進(jìn)而實現(xiàn)區(qū)塊擴容,此外,由于交易費的計算與交易的體積有關(guān),減小交易的體積降低了交易費。挖礦節(jié)... 

【文章來源】：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

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：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)點上的值通常??是數(shù)據(jù)塊的哈希值，而父節(jié)點的值是該節(jié)點的所有子節(jié)點的組合結(jié)果的哈希值［３４］。??它是區(qū)塊中的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)，其作甩是快速歸納和校驗區(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。其運算過程如下：首先將交易數(shù)據(jù)哈�；缓髮⒐Ｖ荡鎯Φ较鄳�(yīng)的葉子??節(jié)點通過串聯(lián)相鄰葉子節(jié)點的哈希值然后進(jìn)行兩次哈希運算，得到這兩個葉子??節(jié)點的父節(jié)點。不斷進(jìn)行這樣的操作直到只剩下一個節(jié)點，該節(jié)點就是默克爾樹??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)的運行效率和可擴展性。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)將介紹并對比ＵＴＸＯ模型和余額模型，闡明選擇ＵＴＸＯ模型作為研??宄對象的原因《??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部分。交易的交易輸??入消耗ＵＴＸＯ，表明交易的來源，而交易輸出則產(chǎn)生新的ＵＴＸＯ，表明交易的目??的。一個ＵＴＸＯ不能作為多筆交易的交易輸入，否則會產(chǎn)生雙花［３７］。ＵＴＸＯ交易??模型如圖２－６所示?????大�。ㄗ止�(jié)）?名稱?描述??４?ｖｅｒｓｉｏｎ?交易版本號??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字段為：交易版本號、鎖定時間ｓ??１０??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]區(qū)塊鏈技術(shù)及其在信息安全領(lǐng)域的研究進(jìn)展[J]. 孫鳳毛.  計算機產(chǎn)品與流通. 2020(07)
[2]可編程社會到來 技術(shù)共治時代升級[J]. 陳端,杜雨薇.  經(jīng)濟(jì). 2020(05)
[3]公益慈善何以更透明——基于區(qū)塊鏈的數(shù)字證書認(rèn)證策略[J]. 王麗榮.  蘭州學(xué)刊. 2020(04)
[4]區(qū)塊鏈技術(shù)在跨境支付中的應(yīng)用分析[J]. 李美丹.  現(xiàn)代商業(yè). 2020(10)
[5]基于區(qū)塊鏈技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)研究[J]. 黃旅軍.  網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用. 2020(03)
[6]區(qū)塊鏈共識機制的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 劉明熹,甘國華,程郁琨,肖琳,劉帥,房勇.  運籌學(xué)學(xué)報. 2020(01)
[7]國產(chǎn)密碼體系在區(qū)塊鏈中的應(yīng)用與挑戰(zhàn)[J]. 陳鐘,關(guān)志.  中國信息安全. 2019(11)
[8]區(qū)塊鏈共識機制研究綜述[J]. 劉懿中,劉建偉,張宗洋,徐同閣,喻輝.  密碼學(xué)報. 2019(04)
[9]比特幣擴容技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 常興,趙運磊.  計算機應(yīng)用與軟件. 2019(03)
[10]TPS和區(qū)塊鏈的關(guān)系以及解決方案的相關(guān)探索[J]. 張翼.  中國新通信. 2018(22)

碩士論文
[1]區(qū)塊鏈安全技術(shù)的研究與應(yīng)用[D]. 張成成.西華大學(xué) 2018
[2]橢圓曲線數(shù)字簽名算法的優(yōu)化及軟件實現(xiàn)[D]. 陳亮.杭州電子科技大學(xué) 2011
[3]橢圓曲線密碼算法及應(yīng)用研究[D]. 石潤華.廣西大學(xué) 2004



本文編號：3411394