基于纳什均衡的区块链共识算法研究

发布时间：2022-07-16 16:49

　　区块链是一个共享数据库,是随着加密货币而逐渐盛行的一种网络分布式账本系统,在金融、保险等领域被高度重视和应用。从管理角度来看,区块链最显著的特点是“去中心化”,映射到技术层面,实现去中心化就需要引入一种机制:共识机制。目前区块链中广泛使用的共识算法有工作量证明机制（Po W）、权益证明机制（Po S）、股份授权证明机制（Dpo S）、Poo I验证池、实用拜占庭（PBFT）等~1。然而,这些共识算法都是通过投票机制或控制计算力的方式为系统达成一致,收益主要集中在大型节点,而不考虑中小型节点的收益,并且在去中心化的同时带来决策不均衡、产生共识困难等问题,违反了去中心化的初衷,不利于利益的均衡。这种现象的出现就需要采用更加高效的共识机制或是更加先进的系统结构来进行优化。本文引入博弈论思想,讨论基于纳什均衡的共识算法。将区块链节点视为博弈的参与者,在共识过程中将节点策略选择的纳什均衡作为共识目标,提出基于纳什均衡的共识算法。在纳什均衡求解中首先利用轮廓系数评价的聚类算法对同类型节点聚类,然后基于拥挤距离和基于引力搜索算法改进的粒子群优化算法求解以类为基本种群的纳什均衡近似解,将均衡解下所对应... 

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究现状
    1.3 研究内容
    1.4 研究方法与技术
    1.5 论文结构
第二章 相关知识介绍
    2.1 博弈论理论
        2.1.1 博弈论与纳什均衡
        2.1.2 纳什均衡的分类
        2.1.3 双矩阵对策检验方法
    2.2 区块链
        2.2.1 超级账本体系结构
        2.2.2 业务网络
    2.3 Affinity Propagation聚类算法
        2.3.1 建立聚类模型
        2.3.2 轮廓系数
    2.4 粒子群求解纳什均衡的方法
        2.4.1 拥挤距离
        2.4.2 引力搜索算法
    2.5 本章小结
第三章 AP聚类算法应用研究
    3.1 数据准备
    3.2 聚类算法应用
    3.3 实验结果分析
    3.4 本章小结
第四章 改进的粒子群算法求解纳什均衡
    4.1 数据准备
    4.2 粒子群算法求解纳什均衡应用研究
    4.3 实验结果分析
    4.4 本章小结
第五章 基于纳什均衡改进的共识算法应用研究
    5.1 数据准备
    5.2 算法提出
    5.3 实验场景及过程
    5.4 实验结果分析
    5.5 本章小结
第六章 系统设计与实现
    6.1 系统结构
    6.2 系统业务流程
    6.3 系统测试
    6.4 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 研究展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢



本文编号：3662888