一种基于马尔科夫链的区块链性能分析方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于马尔科夫链的区块链性能分析方法及装置，其中，方法包括：根据区块链系统的设计参数，基于马尔科夫链建立区块链系统的状态转移模型；对所述状态转移模型进行求解，得到所述区块链系统平稳状态下的稳态解；根据所述稳态解和计算性能指标的公式计算所述区块链系统的性能指标；根据所述性能指标对所述区块链系统进行性能分析与预测。本发明专利技术基于离散时间马尔可夫链理论，建立了区块链系统的性能分析和预测模型，不仅能对采集到的数据进行事后分析或实时监测，还可以根据模型和已知数据对区块链系统的性能进行预测；本发明专利技术将交易从到达和出块的过程设置为一个整体，模型简洁直观，且运算量较小。

【技术实现步骤摘要】
一种基于马尔科夫链的区块链性能分析方法及装置
本专利技术涉及区块链
，尤其是涉及一种基于马尔科夫链的区块链性能分析方法及装置。
技术介绍
区块链是一种去中心化的记账技术，它自2008年比特币问世以来，凭借去中心化、隐私保护、难篡改等的特性，在多种应用场景下具发挥着巨大的作用。随着技术的发展，以太坊、HyperledgerFabric等具有代表性的区块链平台相继问世，它们也代表着区块链
的蓬勃发展。但另一方面，针对区块链性能建模的分析和预测方法却相对较少，人们往往仅使用吞吐量这一个指标来衡量区块链性能的好坏，缺少理论模型对区块链的性能进行更完整的分析。在相关技术研究中，有人通过确定一系列与区块链性能相关的宏观和微观指标，并设计、实现日志分析器、守护进程、数据收集器等工具建立了一套完整的区块链性能指标收集系统。这个系统更倾向于性能检测，它可以在对区块链的吞吐率、每笔交易占用的系统资源(诸如CPU、内存、网络等)进行分析，但并没有从理论上对区块链性能进行建模，因此无法进行性能预测，也难以回答交易平均等待时间、队列平均含有的交易数、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于马尔科夫链的区块链性能分析方法，其特征在于，包括：/n根据区块链系统的设计参数，基于马尔科夫链建立区块链系统的状态转移模型；/n对所述状态转移模型进行求解，得到所述区块链系统平稳状态下的稳态解；/n根据所述稳态解和计算性能指标的公式计算所述区块链系统的性能指标；/n根据所述性能指标对所述区块链系统进行性能分析与预测。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于马尔科夫链的区块链性能分析方法，其特征在于，包括：
根据区块链系统的设计参数，基于马尔科夫链建立区块链系统的状态转移模型；
对所述状态转移模型进行求解，得到所述区块链系统平稳状态下的稳态解；
根据所述稳态解和计算性能指标的公式计算所述区块链系统的性能指标；
根据所述性能指标对所述区块链系统进行性能分析与预测。


2.根据权利要求1所述的基于马尔科夫链的区块链性能分析方法，其特征在于，所述设计参数具体包括：系统等待队列的最大容纳交易数和单个区块的最大容纳交易数。


3.根据权利要求2所述的基于马尔科夫链的区块链性能分析方法，其特征在于，基于马尔科夫链建立区块链系统的状态转移模型具体为：基于离散时间马尔科夫链理论，将每秒拆分成多个离散过程，确定新交易到达等待队列引起状态转移的第一概率和等待队列中的交易被打包进区块引起状态转移的第二概率，建立区块链系统的状态转移模型。


4.根据权利要求3所述的基于马尔科夫链的区块链性能分析方法，其特征在于，确定新交易到达等待队列引起状态转移的第一概率和等待队列中的交易被打包进区块引起状态转移的第二概率具体包括：设每秒拆分得到的离散过程数量为n，区块链系统产生一个区块的平均时间为x秒，平均每秒到达系统等待队列的交易数量为y笔，则所述第一概率为所述第二概率为其中，所述


5.根据权利要求1-4任意一项所述的基于马尔科夫链的区块链性能分析方法，其特征在于，所述性能指标具体包括：系统等待队列的平均交易数、区块中含有的平均交易数、系统吞吐量和交易平均等待时间。

【专利技术属性】
技术研发人员：郑子彬，蒋源毅，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44