电子货币系统研究及比特币挖矿优化

发布时间：2017-08-15 10:14

  本文关键词：电子货币系统研究及比特币挖矿优化

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【摘要】：近几年来，电子货币随着互联网的发展逐渐成为人们消费时的首选。传统电子货币为了确保交易安全，整个系统中存在一个节点，该节点用于监控且被其它节点所信任，就好比现实生活中的中央银行，并且负责所有货币的铸造和发行。这种电子货币的缺点在于所有权力都集中于中央银行，银行可以获取交易信息、限制交易、收取交易手续费。 一种新型的电子货币避免了这些缺点，它就是Bitcoin（比特币）。Bitcoin使用了密码学算法、对等网络技术，以自由、安全、公开为基准，是一个开源的电子货币。Bitcoin的理念是去中心化，构建一个安全自由的支付网络，其去中心化的模式也避免了传统货币通货膨胀的问题，再者P2P网络中由于每个节点都能够合理有效地合理分配资源，使得节点之间的交易方便快捷，也能更好地预算估计电子货币流通总量。Bitcoin电子货币网络下，每一个节点付出一定量的劳动力才能获取相应的资源，从而越来越多的人投身到挖矿的行列。但是Bitcoin本身的产生机制导致越多人参与，Bitcoin产出的效率就越低。大部分Bitcoin产出都集中在少部分的专业挖矿组织手中，，个人参与者回报率极低。为了解决挖矿产出不平衡、回报率低的问题，构建高效率、高回报率的Bitcoin挖矿机制是摆在面前的主要课题和挑战。 本文以此作为切入点，首先研究了Bitcoin的基本原理，并分析了Bitcoin作为一种完全分布式的电子货币形式所存在的问题和缺陷。然后结合多核CPU多线程、高密集的计算特点，提出了一种基于多核CPU下的挖矿，通过有效整合Bitcoin分布式特点和多核CPU的计算能力，以提高挖矿效率。最后，对多核CPU挖矿进行算法实现及性能测试。
【关键词】：电子货币 比特币 多核CPU 挖矿
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP332;F820
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 研究现状11-12
• 1.2.1 比特币机理研究11
• 1.2.2 多核 CPU 方法11-12
• 1.3 研究目的及意义12-13
• 1.4 研究内容及思路13-14
• 1.5 小结14-15
• 第2章 电子货币发展综述15-19
• 2.1 电子货币简介15
• 2.2 电子货币种类15-16
• 2.2.1 智能卡货币15
• 2.2.2 网络钱包15
• 2.2.3 数字货币15-16
• 2.3 电子货币特点16
• 2.4 CRYPTOCURRENCY 发展现状16-18
• 2.5 小结18-19
• 第3章 BITCOIN 技术原理19-33
• 3.1 比特币简介19-20
• 3.1.1 比特币概念19
• 3.1.2 比特币的特点19-20
• 3.2 比特币网络20-21
• 3.2.1 比特币网络模型20-21
• 3.2.2 对等网络技术21
• 3.2.3 分布式时间戳21
• 3.2.4 HashCash21
• 3.3 比特币交易21-29
• 3.3.1 公开密钥加密22-23
• 3.3.2 比特币地址23
• 3.3.3 比特币钱包23-24
• 3.3.4 交易单24-28
• 3.3.5 交易验证28-29
• 3.4 比特币协议规范29-31
• 3.4.1 哈希29
• 3.4.2 梅克尔树29-30
• 3.4.3 签名30
• 3.4.4 地址30-31
• 3.5 比特币系统的缺陷31-32
• 3.6 小结32-33
• 第4章 多核 CPU 挖矿33-48
• 4.1 多核处理器的组成33-34
• 4.2 多核处理器的优势34-35
• 4.3 挖矿35-39
• 4.3.1 区块35
• 4.3.2 块链35-36
• 4.3.3 挖矿36-37
• 4.3.4 SHA-256 算法37-39
• 4.4 多核 CPU 计算39-41
• 4.5 性能测试41-47
• 4.5.1 测试环境41
• 4.5.2 测试方法41-46
• 4.5.3 测试结果与对比分析46-47
• 4.6 小结47-48
• 第5章 总结与展望48-49
• 5.1 论文研究工作总结48
• 5.2 研究工作展望48-49
• 参考文献49-52
• 致谢52

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 尚文敬;吴洪;姬智敏;;中国网络虚拟货币发展现状分析[J];北京邮电大学学报(社会科学版);2008年02期

2 吴洪;方引青;张莹;;疯狂的数字化货币——比特币的性质与启示[J];北京邮电大学学报(社会科学版);2013年03期

3 贾丽平;;比特币的理论、实践与影响[J];国际金融研究;2013年12期

4 赵龙妹;姜s

本文编号：677607