购物中心积分应用中区块链共识机制研究
发布时间：2021-01-23 06:43
随着近年来互联网技术的迅猛发展,基于网络的会员积分系统越来越趋向智能化和用户友好化。目前大多数购物中心的中心化积分系统暴露出积分发行不透明、积分不通用及流通范围有限、积分时效性差等问题。针对中心化积分系统存在的这些问题,本课题采用区块链技术来进行完善。但是,现有区块链应用系统存在响应速率和准确率较低的问题。为改善上述存在的不足,本课题重点对区块链技术中的共识机制进行研究。首先,根据实际环境对系统响应速率快和准确性高的需求,对基于区块链技术的积分应用系统所面临的共识问题进行建模,分析得出共识问题的实质,归纳总结当下主流共识机制的优缺点,结合实际应用背景进行共识机制的选型,进一步拓展积分领域的应用需求。针对多个领域对响应速率快和准确性高的需求,设计出一种快速共识模型。该模型主要在区块数据结构与共识机制两个方面做出优化改进。其次,根据提出的快速共识模型,在积分应用中提出单笔交易区块结构与Trusted Byzantine-Fault-Tolerant（TBFT）共识机制。单笔交易区块结构将传统区块包含多笔交易改为只包含一笔交易,避免区块填充的时间等待,提升交易的响应速率。TBFT共识机制在传...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
区块结构图
燕山大学工学硕士学位论文3.3.3 快速共识模型的形成无论是对区块结构的调整，还是对共识机制的改进，其目的都是为了提升交易的响应速率，保证交易能够得到正确的执行结果。两者是紧密关联的，单笔交易区块结构设计简化了原先共识机制繁琐的验证过程，大大缩减共识机制验证的时间。因此，本文把单笔交易区块结构和 TBFT 共识机制组合抽象成一种 TBFT 快速高效共识模型，模型结构图如图 3-3 所示。该模型的主要作用是快速共识一笔交易，用于保证区块链应用系统处理交易的速度。
处理时间的影响。从公式中可以看出，交易处理时间主要由广播交执行耗时组成。其中，广播交易及共识机制验证区块提案耗时会随而增加，共识机制中处理交易的时间由 jvm 虚拟机决定，虚拟机程是串行的，执行时间和区块中交易数量存在线性关系。因此，区量也会影响交易的响应速率。计算交易的响应速率，系统在后台服务端的 Java 处理类中设置了e 两个字段分别表示交易的发起时刻和交易执行完毕的时刻，两者易耗费的时间，即响应速率。下面是本文在节点个数相同的情况和 TBFT 共识机制完成一笔交易的时间开销，如表 5-2 所示。表 5-2 共识机制响应时间对比表共识机制节点个数4 7 10 13TBFT 4.751s 4.843s 4.987s 5.170sPBFT 4.751s 4.983s 5.321s 5.785s共识机制的响应速率受网络中共识节点个数的影响，如图 5-3 所
【参考文献】：
期刊论文
[1]区块链技术综述[J]. 张亮,刘百祥,张如意,江斌鑫,刘一江. 计算机工程. 2019(05)
[2]基于区块链技术的金融产业革新[J]. 张晗. 中国集体经济. 2018(36)
[3]2018全球区块链技术大会落幕[J]. 吴霞. 计算机与网络. 2018(17)
[4]区块链共识算法的比较研究[J]. 宋焘谊,赵运磊. 计算机应用与软件. 2018(08)
[5]区块链技术基础及应用[J]. 张舒,杨宇光. 信息安全研究. 2018(06)
[6]区块链共识机制综述[J]. 杨宇光,张树新. 信息安全研究. 2018(04)
[7]区块链中的密码学技术[J]. 王化群,吴涛. 南京邮电大学学报(自然科学版). 2017(06)
[8]区块链技术在积分系统中的应用[J]. 朱兴雄,樊涛,何清素. 中国商论. 2017(35)
[9]区块链共识算法研究与趋势分析[J]. 段希楠,延志伟,耿光刚,阎保平. 科研信息化技术与应用. 2017(06)
[10]区块链技术:架构及进展[J]. 邵奇峰,金澈清,张召,钱卫宁,周傲英. 计算机学报. 2018(05)
硕士论文
[1]基于区块链技术的数字资产交易:案例分析视角[D]. 郑佩娜.浙江大学 2018
[2]区块链技术在金融行业的应用模式研究[D]. 江海峰.浙江大学 2018
[3]基于动态授权的拜占庭容错共识算法的区块链性能改进研究[D]. 刘肖飞.浙江大学 2017
[4]基于区块链的去中心化交易关键技术研究及应用[D]. 安庆文.东华大学 2017
[5]中小企业网上积分商城模块设计研究[D]. 周宇琴.北京邮电大学 2017
[6]基于话费积分的网购平台商业模式研究[D]. 许杰.西北农林科技大学 2014
[7]某商业银行客户积分管理系统设计[D]. 张秀.吉林大学 2010
[8]电信积分商城平台的研究与实现[D]. 赵黎明.浙江理工大学 2010
[9]面向商业消费的会员积分管理系统的设计与实现[D]. 朱伟伟.厦门大学 2008
本文编号：2994754
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
区块结构图
燕山大学工学硕士学位论文3.3.3 快速共识模型的形成无论是对区块结构的调整，还是对共识机制的改进，其目的都是为了提升交易的响应速率，保证交易能够得到正确的执行结果。两者是紧密关联的，单笔交易区块结构设计简化了原先共识机制繁琐的验证过程，大大缩减共识机制验证的时间。因此，本文把单笔交易区块结构和 TBFT 共识机制组合抽象成一种 TBFT 快速高效共识模型，模型结构图如图 3-3 所示。该模型的主要作用是快速共识一笔交易，用于保证区块链应用系统处理交易的速度。
处理时间的影响。从公式中可以看出，交易处理时间主要由广播交执行耗时组成。其中，广播交易及共识机制验证区块提案耗时会随而增加，共识机制中处理交易的时间由 jvm 虚拟机决定，虚拟机程是串行的，执行时间和区块中交易数量存在线性关系。因此，区量也会影响交易的响应速率。计算交易的响应速率，系统在后台服务端的 Java 处理类中设置了e 两个字段分别表示交易的发起时刻和交易执行完毕的时刻，两者易耗费的时间，即响应速率。下面是本文在节点个数相同的情况和 TBFT 共识机制完成一笔交易的时间开销，如表 5-2 所示。表 5-2 共识机制响应时间对比表共识机制节点个数4 7 10 13TBFT 4.751s 4.843s 4.987s 5.170sPBFT 4.751s 4.983s 5.321s 5.785s共识机制的响应速率受网络中共识节点个数的影响，如图 5-3 所
【参考文献】：
期刊论文
[1]区块链技术综述[J]. 张亮,刘百祥,张如意,江斌鑫,刘一江. 计算机工程. 2019(05)
[2]基于区块链技术的金融产业革新[J]. 张晗. 中国集体经济. 2018(36)
[3]2018全球区块链技术大会落幕[J]. 吴霞. 计算机与网络. 2018(17)
[4]区块链共识算法的比较研究[J]. 宋焘谊,赵运磊. 计算机应用与软件. 2018(08)
[5]区块链技术基础及应用[J]. 张舒,杨宇光. 信息安全研究. 2018(06)
[6]区块链共识机制综述[J]. 杨宇光,张树新. 信息安全研究. 2018(04)
[7]区块链中的密码学技术[J]. 王化群,吴涛. 南京邮电大学学报(自然科学版). 2017(06)
[8]区块链技术在积分系统中的应用[J]. 朱兴雄,樊涛,何清素. 中国商论. 2017(35)
[9]区块链共识算法研究与趋势分析[J]. 段希楠,延志伟,耿光刚,阎保平. 科研信息化技术与应用. 2017(06)
[10]区块链技术:架构及进展[J]. 邵奇峰,金澈清,张召,钱卫宁,周傲英. 计算机学报. 2018(05)
硕士论文
[1]基于区块链技术的数字资产交易:案例分析视角[D]. 郑佩娜.浙江大学 2018
[2]区块链技术在金融行业的应用模式研究[D]. 江海峰.浙江大学 2018
[3]基于动态授权的拜占庭容错共识算法的区块链性能改进研究[D]. 刘肖飞.浙江大学 2017
[4]基于区块链的去中心化交易关键技术研究及应用[D]. 安庆文.东华大学 2017
[5]中小企业网上积分商城模块设计研究[D]. 周宇琴.北京邮电大学 2017
[6]基于话费积分的网购平台商业模式研究[D]. 许杰.西北农林科技大学 2014
[7]某商业银行客户积分管理系统设计[D]. 张秀.吉林大学 2010
[8]电信积分商城平台的研究与实现[D]. 赵黎明.浙江理工大学 2010
[9]面向商业消费的会员积分管理系统的设计与实现[D]. 朱伟伟.厦门大学 2008
本文编号：2994754
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