CyberMiles中DPoS共识机制的分析与改进
发布时间：2021-09-30 07:17
区块链的诞生,标志着人类开始构建真正可以信任的互联网。区块链提供了一种新型的社会信任机制,既公开信息又保护隐私,既共同决策又保护个体权益,这种机制提高了价值交互的效率并降低了成本。但是区块链技术在发展过程中还有许多不足。例如,在CyberMiles项目的DPoS共识机制中,系统依据节点所获得的权益投票数量的比例,概率选取出块节点,获得权益投票数量越高的节点获得网络出块权的概率也越高,可能会导致获得权益投票数量较高的节点连续多次获得网络的出块权,产生不公平的现象。当出块节点发生异常无法产生新区块时,系统会继续依据概率选取下一个出块节点,该节点仍有极大概率连续重复被选为出块节点,导致区块链网络持续堵塞甚至崩溃,严重影响系统的稳定性。通过分析上述问题,本文提出了一种基于随机选取的股份授权证明机制RDPoS。RDPoS共识机制的核心思想就是改变了 CyberMiles项目中DPoS共识机制的出块节点的选取方式。在本文设计方案中,增加了节点评价机制,权益投票人可以根据节点评价投票选取验证人和备用验证人节点。所有验证人节点为一个队列,每次从队列中随机选取一个出块节点并把该节点移出该队列,直到所有节...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．?１区块链网络结构??Ｆｉｇ．?２．１?Ｂｌｏｃｋｃｈａｉｎ?ｎｅｔｗｏｒｋ?ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ??
ＣｙｂｅｒＭｉｌｅｓ中ＤＰｏＳ共识机制的分析与改进??表２．?２区块头描述??Ｔａｂ．?２．２?Ｂｌｏｃｋ?ｈｅａｄｅｒ?ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ??大小?字段?描述??４字节?版本号?当前系统版本号??３２字节?前一区块的Ｈａｓｈ?前一个区块２５６位哈希值??３２字节?Ｍｅｒｋｌｅ根?Ｍｅｒｋｌｅ根节点哈希值??４字节?时间戳?该区块的生成时间??４字节?难度目标值?调整挖矿难度??４字节?Ｎｏｎｃｅ?随机数??在区块头中，具体包括以下内容：系统版本号、前一区块哈希值、Ｍｅｒｋｌｅ根、时间??戳、难度目标值和Ｎｏｎｃｅ值。前一区块的哈希值是区块能够连成链的关键字段，各个区??块之间可以通过哈希值连接起来，形成一个巨大的“链条”。每个区块都必须要指向前??一个区块，否则无法通过验证，这个区块链条会一直追溯到源头，也就是创世区块，区??块链示意图如图２．２所示。一个区块内包含许多交易，它们通过Ｍｅｒｋｌｅ［３５］根节点间接被??散列，保证出块节点能及时追踪到一个正在打包的区块内交易的变化情况，Ｍｅｒｋｌｅ树是??Ｈａｓｈ的二叉树，在区块链系统中会使用ＳＨＡ－２５６算法来生成。时间戳是表示区块生成??的时间。??区块ｎ?，，????区块ｒｊ??，?????丨乂块头｜前一￥块｜?１＆随｜时丨．＿?｜卜：块头｜前一＾块｜Ｎ〇ｎ＆随｜??ｈａｓｈ?机数?ｈａｓｈ?机数??交易１?交易２?…?交易］?交易２?…??图２．?２区块链示意图??Ｆｉｇ．?２．２?Ｂｌｏｃｋｃｈａｉｎ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ??－８?－??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]国家互联网信息办公室发布《区块链信息服务管理规定》[J]. 电子政务. 2019(02)
[2]基于沙普利值计算的区块链中PoS共识机制的改进[J]. 刘怡然,柯俊明,蒋瀚,宋祥福. 计算机研究与发展. 2018(10)
[3]一种改进的区块链共识机制的研究与实现[J]. 张永,李晓辉. 电子设计工程. 2018(01)
[4]一种改进PBFT算法作为以太坊共识机制的研究与实现[J]. 黄秋波,安庆文,苏厚勤. 计算机应用与软件. 2017(10)
[5]区块链技术中的共识机制研究[J]. 韩璇,刘亚敏. 信息网络安全. 2017(09)
[6]区块链技术与应用前瞻综述[J]. 何蒲,于戈,张岩峰,鲍玉斌. 计算机科学. 2017(04)
[7]加密数字货币系统共识机制综述[J]. 夏清,张凤军,左春. 计算机系统应用. 2017(04)
[8]“区块链+”教育的发展现状及其应用价值研究[J]. 许涛. 远程教育杂志. 2017(02)
[9]基于区块链的应用系统开发方法研究[J]. 蔡维德,郁莲,王荣,刘娜,邓恩艳. 软件学报. 2017(06)
[10]区块链技术原理、应用领域及挑战[J]. 李董,魏进武. 电信科学. 2016(12)
硕士论文
[1]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
本文编号：3415378
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．?１区块链网络结构??Ｆｉｇ．?２．１?Ｂｌｏｃｋｃｈａｉｎ?ｎｅｔｗｏｒｋ?ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ??
ＣｙｂｅｒＭｉｌｅｓ中ＤＰｏＳ共识机制的分析与改进??表２．?２区块头描述??Ｔａｂ．?２．２?Ｂｌｏｃｋ?ｈｅａｄｅｒ?ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ??大小?字段?描述??４字节?版本号?当前系统版本号??３２字节?前一区块的Ｈａｓｈ?前一个区块２５６位哈希值??３２字节?Ｍｅｒｋｌｅ根?Ｍｅｒｋｌｅ根节点哈希值??４字节?时间戳?该区块的生成时间??４字节?难度目标值?调整挖矿难度??４字节?Ｎｏｎｃｅ?随机数??在区块头中，具体包括以下内容：系统版本号、前一区块哈希值、Ｍｅｒｋｌｅ根、时间??戳、难度目标值和Ｎｏｎｃｅ值。前一区块的哈希值是区块能够连成链的关键字段，各个区??块之间可以通过哈希值连接起来，形成一个巨大的“链条”。每个区块都必须要指向前??一个区块，否则无法通过验证，这个区块链条会一直追溯到源头，也就是创世区块，区??块链示意图如图２．２所示。一个区块内包含许多交易，它们通过Ｍｅｒｋｌｅ［３５］根节点间接被??散列，保证出块节点能及时追踪到一个正在打包的区块内交易的变化情况，Ｍｅｒｋｌｅ树是??Ｈａｓｈ的二叉树，在区块链系统中会使用ＳＨＡ－２５６算法来生成。时间戳是表示区块生成??的时间。??区块ｎ?，，????区块ｒｊ??，?????丨乂块头｜前一￥块｜?１＆随｜时丨．＿?｜卜：块头｜前一＾块｜Ｎ〇ｎ＆随｜??ｈａｓｈ?机数?ｈａｓｈ?机数??交易１?交易２?…?交易］?交易２?…??图２．?２区块链示意图??Ｆｉｇ．?２．２?Ｂｌｏｃｋｃｈａｉｎ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ??－８?－??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]国家互联网信息办公室发布《区块链信息服务管理规定》[J]. 电子政务. 2019(02)
[2]基于沙普利值计算的区块链中PoS共识机制的改进[J]. 刘怡然,柯俊明,蒋瀚,宋祥福. 计算机研究与发展. 2018(10)
[3]一种改进的区块链共识机制的研究与实现[J]. 张永,李晓辉. 电子设计工程. 2018(01)
[4]一种改进PBFT算法作为以太坊共识机制的研究与实现[J]. 黄秋波,安庆文,苏厚勤. 计算机应用与软件. 2017(10)
[5]区块链技术中的共识机制研究[J]. 韩璇,刘亚敏. 信息网络安全. 2017(09)
[6]区块链技术与应用前瞻综述[J]. 何蒲,于戈,张岩峰,鲍玉斌. 计算机科学. 2017(04)
[7]加密数字货币系统共识机制综述[J]. 夏清,张凤军,左春. 计算机系统应用. 2017(04)
[8]“区块链+”教育的发展现状及其应用价值研究[J]. 许涛. 远程教育杂志. 2017(02)
[9]基于区块链的应用系统开发方法研究[J]. 蔡维德,郁莲,王荣,刘娜,邓恩艳. 软件学报. 2017(06)
[10]区块链技术原理、应用领域及挑战[J]. 李董,魏进武. 电信科学. 2016(12)
硕士论文
[1]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
本文编号：3415378
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