區(qū)塊鏈技術憑借其去中心化的優(yōu)勢以及密碼學支持對傳統(tǒng)的信任體系發(fā)起挑戰(zhàn),改變了價值分享方式,促進了信息互聯網向價值互聯網轉變。然而,目前的區(qū)塊鏈技術尚有很多未解決問題。去中心化、安全性和可擴展性三者無法同時滿足,因此被稱為區(qū)塊鏈的不可能三角。Bitcoin、Ethereum等公鏈在去中心化和安全性方面已經比較成熟,但是在可擴展性上一直難有實質性突破,因此目前區(qū)塊鏈的基礎設施無法滿足大規(guī)模應用的要求。為此,研究人員提出了分片、DAG、狀態(tài)通道、側鏈等多種區(qū)塊鏈擴容方案。其中,分片技術在不降低去中心化程度的情況下很好地解決了擴容問題,具有良好的應用前景。但是現階段分片技術尚處于起步和探索階段,仍有很多問題需要解決。例如,在區(qū)塊鏈分片中,如果某個分片發(fā)生擁堵并產生大量的交易信息,就會造成各個分片負載不均衡,從而導致區(qū)塊鏈系統(tǒng)交易吞吐量降低。而現有的分片方案通常是將節(jié)點隨機分配到不同的分片中。這樣的隨機分配策略忽略了各個節(jié)點之間的性能差異,導致區(qū)塊鏈中不同的分片之間的性能差異較大,如果某一個負載較大的分片的處理能力較差,就會產生擁堵,導致整個區(qū)塊鏈系統(tǒng)交易吞吐量降低。在本文中,針對各個節(jié)點之間性...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 論文背景與意義
    1.2 研究現狀
    1.3 論文主要工作
    1.4 論文的章節(jié)安排
2 相關理論技術概述
    2.1 區(qū)塊鏈技術
        2.1.1 交易和區(qū)塊
        2.1.2 共識機制
        2.1.3 數字簽名和非對稱加密
        2.1.4 Merkle樹
        2.1.5 交易原理
    2.2 分片技術
        2.2.1 分片原理
        2.2.2 區(qū)塊鏈分片類型
    2.3 負載均衡技術
        2.3.1 負載均衡的意義
        2.3.2 常用負載均衡算法
        2.3.3 負載信息評價指標
    2.4 本章小結
3 區(qū)塊鏈分片間負載均衡的研究
    3.1 區(qū)塊鏈交易分片分析
    3.2 單點過熱問題
    3.3 區(qū)塊鏈分片技術負載均衡分析
        3.3.1 現有區(qū)塊鏈分片方案負載均衡問題分析
        3.3.2 與傳統(tǒng)數據庫負載均衡的對比
    3.4 現有區(qū)塊鏈分片中節(jié)點分配方案分析
    3.5 節(jié)點性能差異對區(qū)塊鏈分片交易吞吐量的影響
    3.6 本章小結
4 基于節(jié)點評級的多輪驗證方案NRMRV設計
    4.1 方案總體設計
        4.1.1 方案分析
        4.1.2 方案設計
    4.2 節(jié)點評級機制
        4.2.1 節(jié)點評級原則
        4.2.2 節(jié)點評分計算
    4.3 多輪驗證方案
        4.3.1 多輪的基本流程
        4.3.2 每輪負載的計算
        4.3.3 多輪輪數選擇
        4.3.4 交易驗證和區(qū)塊生成
    4.4 節(jié)點分配策略
    4.5 本章小結
5 實驗與結果分析
    5.1 實驗環(huán)境
    5.2 實驗設計
        5.2.1 實驗條件
        5.2.2 實驗方案
        5.2.3 實驗參數設置
    5.3 實驗結果及分析
        5.3.1 輪數實驗
        5.3.2 交易吞吐量實驗
        5.3.3 安全性實驗
    5.4 本章小結
結論
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀碩士學位期間的科研成果



本文編號：3864548