跨数据中心联盟区块链的性能测试与冲突优化研究

发布时间：2023-04-05 09:10

　　随着比特币等数字加密货币的日益普及,比特币系统底层的核心技术区块链也逐渐受到广泛的关注。区块链是一种开放的分布式分类账本,具有去中心化、数据不可篡改、去信任化、集体维护等特性,能够应用于广泛的领域,尤其是联盟区块链的典型代表Hyperledger Fabric平台,在多方参与且参与方需经许可的场景下,具有重要的应用意义。但相对于传统的数据库系统,Fabric的系统性能一直是其走向实际应用的一大阻碍,目前有很多关于Fabric系统性能测试和优化的研究,但大多是在实验室环境中进行的,很少有在复杂的网络环境和存在交易冲突的场景下的研究,而这些情况对系统的性能都会有很大的影响。因此本文针对跨数据中心网络环境中的Fabric系统,且存在交易冲突的应用场景下,进行性能测试和优化研究,主要工作如下:(1)为了对联盟区块链系统展开性能测试分析,本文首先设计实现一个联盟链性能测试平台,解决了现有测试平台指标不够完善、结果不够准确、操作不够友好等的问题,为用户提供Web前端界面与测试平台进行交互,系统的测试过程可自动化地完成并将测试结果返回到前端界面中。在架构上将平台分为平台管理模块、Fabric网络管理...

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 研究动态与发展现状
    1.3 主要内容及结构安排
第二章 联盟区块链相关技术
    2.1 区块链相关概念与技术概述
        2.1.1 基本介绍
        2.1.2 区块链的分类
        2.1.3 基础架构与核心技术
    2.2 Hyperledger Fabric相关介绍
        2.2.1 概述
        2.2.2 系统组件及架构
        2.2.3 系统运行流程
    2.3 本章小结
第三章 联盟链性能测试平台的设计与实现
    3.1 研究背景
    3.2 联盟链性能测试平台架构设计
        3.2.1 设计目标及功能
        3.2.2 平台整体架构
        3.2.3 平台工作流程
    3.3 模块设计与实现
        3.3.1 平台管理模块
        3.3.2 Fabric网络管理模块
        3.3.3 交易发起模块
        3.3.4 交易延迟采集模块
        3.3.5 交易结果统计模块
        3.3.6 网络性能监控模块
    3.4 平台功能验证
        3.4.1 测试环境部署
        3.4.2 联盟链性能测试分析
    3.5 本章小结
第四章 针对交易冲突的联盟链性能优化研究
    4.1 现有架构设计中存在的问题
        4.1.1 交易冲突导致交易无效
        4.1.2 交易验证的滞后性
        4.1.3 交易验证滞后对系统性能的影响
    4.2 多阶段交易冲突检测及提前终止机制
        4.2.1 检测机制核心思想
        4.2.2 运行流程
    4.3 多阶段冲突检测方案的设计与实现
        4.3.1 背书阶段冲突检测
        4.3.2 排序阶段冲突检测
        4.3.3 验证阶段冲突检测
    4.4 系统性能对比验证
        4.4.1 Fabric系统集成交易冲突检测机制
        4.4.2 性能对比验证
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 本文工作总结
    5.2 未来工作展望
致谢
参考文献
附录
攻读硕士期间取得的研究成果



本文编号：3783145