面向区块链物联网的众包流程设计及其共识算法分析研究

发布时间：2021-01-14 03:51

　　随着互联智能设备和传感器的爆炸式增长,智能协作技术得到了广泛应用,现代社会已经从互联网时代进入了物联网时代。众包作为一项有前景的物联网应用也因此受到越来越多的关注,它利用广泛分布的智能设备感知、收集和分析数据,联合完成了许多复杂和繁琐的任务,本质上属于一种分布式解决问题的生产模式。然而,众包系统在实际工作过程中面临着许多技术挑战,如数据安全、个人隐私和激励条款。区块链技术的出现有效解决了个体间的信任问题,为去中心化系统设计提供了新思路。因此,本文设计了一种基于区块链的众包系统,并分析研究了一种面向物联网的有向无环图（Direct Acyclic Graph,DAG）区块链共识算法的性能,旨在使物联网与区块链技术融合发展。首先介绍区块链背景知识,详细阐述其技术原理。然后根据物联网应用的发展,分析并总结众包当前面临的安全,隐私和激励挑战。针对以上问题提出一种新型区块链众包系统,利用信誉机制促使用户高质量地完成任务,智能合约实现众包的业务逻辑,通过实际部署众包投票智能合约,验证了数据处理过程的透明性和可追溯性。最后利用马尔科夫链模型分析了区块链众包系统的可靠性。接着又针对当前区块链网络主要采... 

【文章来源】：重庆邮电大学重庆市

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
第1章 绪论
    1.1 研究背景、目的及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 目的及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 物联网应用
        1.2.2 区块链背景
    1.3 当前存在的主要问题
    1.4 论文的主要内容和组织结构
第2章 区块链技术与物联网
    2.1 引言
    2.2 区块链技术原理
        2.2.1 组织构成
        2.2.2 数据加密
        2.2.3 共识算法
        2.2.4 智能合约
        2.2.5 系统设计
    2.3 众包系统面临的挑战
        2.3.1 安全挑战
        2.3.2 隐私挑战
        2.3.3 激励挑战
    2.4 本章小结
第3章 区块链众包的流程设计
    3.1 系统架构与问题分析
        3.1.1 基于区块链的众包
        3.1.2 智能合约驱动的众包
    3.2 智能合约实例的部署与测试
        3.2.1 众包投票
        3.2.2 仿真与分析
    3.3 系统可靠性分析
        3.3.1 可靠性定义
        3.3.2 影响可靠性的重要参数
        3.3.3 马尔科夫模型
        3.3.4 仿真与性能评估
    3.4 区块链众包设计的合理性分析
    3.5 本章小结
第4章 DAG区块链共识算法性能分析
    4.1 引言
    4.2 DAG共识算法原理
    4.3 系统模型与问题分析
        4.3.1 前提条件
        4.3.2 系统模型
    4.4 马尔科夫链模型
        4.4.1 高负载
        4.4.2 低负载
        4.4.3 高到低负载
        4.4.4 低到高负载
    4.5 性能分析
        4.5.1 累积权重
        4.5.2 认证时延
    4.6 仿真与性能评估
    4.7 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 未来工作展望
参考文献
附录 A 高负载机制交易累积权重在适应期增长的分析推导
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]区块链技术发展现状与展望[J]. 袁勇,王飞跃.  自动化学报. 2016(04)
[2]拜占庭系统技术研究综述[J]. 范捷,易乐天,舒继武.  软件学报. 2013(06)

硕士论文
[1]基于动态故障树的微机联锁系统可靠性及安全性分析研究[D]. 冯雪.北京交通大学 2010



本文编号：2976154