基于M/G/1排队理论的民航业务数据公有链性能分析方法技术

本发明专利技术公开了基于成批服务M/G/1排队理论的以太坊公有链性能分析方法，本方法针对以太坊的燃料消耗特性、由区块链燃料限制参数约束形成的动态成批服务容量及每个交易的燃料价格不同造成的服务优先级机制，利用成批服务的M/G/1排队理论对交易在所构建公有链中的确认过程进行建模，分析了交易到达率和区块容量对不同优先级交易平均确认时间的影响。仿真结果证实了该方法的正确性和可用性，为基于以太坊公链的民航数据共享方案及其交易确认时间优化提供理论依据。

【技术实现步骤摘要】
基于M/G/1排队理论的民航业务数据公有链性能分析方法
本专利技术涉及一种基于M/G/1排队理论的民航业务数据公有链性能分析方法，通过成批服务M/G/1排队理论对交易在所构建公有链中的确认过程进行建模，对不同优先级交易的平均确认时间进行定量描述，提出针对民航业务数据公有链系统的性能分析方法，属于区块链性能量化研究的相关领域。
技术介绍
近年来民航旅客吞吐量不断上升，机场规模不断扩大，业务组织复杂度不断增加，对整个民航业的信息化能力提出了更高的要求。为此，建设机场群以形成机场、航企、空管及各保障部门、联检单位的协同配合和数据共享，获得民航运营的整体高效协调，成为加快机场智慧化建设的关键。区块链基于分布式共识机制凸显出其在多方协同上的优势，其链式账本的存证、可溯、信任等特点高度契合数据共享的需求。公有链作为开放性的区块链，在没有中央权威机构的弱信任环境下允许节点自由加入和退出，通过分布式存储、共识机制、点对点通讯、加密算法等技术，使得节点共同维护账本来建立一套信任机制，保障账本数据公开透明、可溯源和不被篡改。比特币作为最早受到关注的公有链，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于M/G/1排队理论的民航业务数据公有链性能分析方法，其特点在于，通过成批服务M/G/1排队理论对交易在所构建公有链中的确认过程进行建模，对不同优先级交易的平均确认时间进行定量描述；具体依次按以下步骤实现：/n步骤(1)，系统初始化，根据实际情况有：/n机场节点接收到本地新提交的交易或收到其他机场节点广播的交易，首先将交易缓存在交易池中，并根据优先级进行部分交易的验证；当该机场节点找到满足条件的随机Nonce值便获得新的区块记账权，从其交易池中取出符合条件的B个已按照优先级排列并验证过的交易形成该区块，并在系统中进行广播；系统中各节点对此区块内容进行验证后，接入本地的区块链上；/n步骤(...

【技术特征摘要】
1.基于M/G/1排队理论的民航业务数据公有链性能分析方法，其特点在于，通过成批服务M/G/1排队理论对交易在所构建公有链中的确认过程进行建模，对不同优先级交易的平均确认时间进行定量描述；具体依次按以下步骤实现：
步骤(1)，系统初始化，根据实际情况有：
机场节点接收到本地新提交的交易或收到其他机场节点广播的交易，首先将交易缓存在交易池中，并根据优先级进行部分交易的验证；当该机场节点找到满足条件的随机Nonce值便获得新的区块记账权，从其交易池中取出符合条件的B个已按照优先级排列并验证过的交易形成该区块，并在系统中进行广播；系统中各节点对此区块内容进行验证后，接入本地的区块链上；
步骤(2)，构造交易池中交易数量的状态转移矩阵：Lk为第k个区块生成前交易池中的交易数量，Rk为第k个区块打包后交易池中剩余的交易数量；Ak为第k个区块生成与第k+1个区块生成时间间隔内新到达交易池的交易数量；
步骤(3)，构造平稳分布{πi}：{Lk：k＝1，2，...}的Markov性由转移概率矩阵{pij}决定，得知{Lk：k＝1，2，...}是非周期不可约的；
步骤(4)，利用母函数法求解方程，得到不考虑优先级的平均交易确认时间；
步骤(5)，在完成步骤(1)-步骤(4)对不考虑优先级的平均交易确认时间进行数值...

【专利技术属性】
技术研发人员：张延华，刘逸玮，杨睿哲，高原，张玄弋，司鹏搏，杨文慧，李萌，吴文君，
申请(专利权)人：北京工业大学，北京首都国际机场股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11