【技术实现步骤摘要】
一种可信区块链分片性能优化方法
[0001]本专利技术涉及区块链分片
，具体而言涉及一种可信区块链分片性能优化方法。
技术介绍
[0002]区块链是当今国内外科技前沿、热点、难点和新兴领域。作为跨领域技术，区块链具有去中心化、公开性、自治性、信息不可篡改和匿名性等特点，在金融、电子商务、工业制造、物联网等领域有着广泛的应用前景，受到学术界和企业界的广泛关注。由于区块链系统面临着交易吞吐量低和时延长的性能瓶颈，导致系统可扩展性差，严重制约着区块链系统的实际应用。
[0003]可扩展性差是目前区块链系统所面临的主要挑战问题之一，表现为吞吐量低和交易时延长，极大地限制了区块链技术的发展与应用，如：以太坊在主链上每秒处理15笔交易，比特币区块链系统每秒处理7笔交易，交易费用高且确认时间长，容易导致交易积压和网络拥堵。低吞吐量和高迟延促使区块链系统迫切需要提高其可扩展能力。
[0004]分片技术作为链上扩展方法，可以并行处理交易，提高交易吞吐量，然而现有的分片方案，导致大量的跨片交易，增加了跨片通信量，从而影响交...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可信区块链分片性能优化方法，其特征在于，所述优化方法包括以下步骤：S1，设置分片节点信任度计算所需要的信任评测项，基于信任评测项自动收集分片节点状态数据和行为数据并存储于可信区块链中；S2，根据步骤S1的收集数据计算分片节点信任度；S3，动态更新节点信任度，摒弃分片节点信任度达不到预设信任度要求的分片，并且根据分片的信任需求自适应动态调节节点信任更新频率；S4，以分片容错率、片内信任度和跨片边数作为衡量指标，构建可信区块链分片性能优化模型；该可信区块链分片性能优化模型以在最小跨片边数的基础上片内信任度最高为约束条件，计算得到交易的最优分片分配结果，且计算得到的分片容错率小于分片容错率阈值；其中，分片容错率是分片中出错节点所占的比例，片内信任度是分片的所有分片节点信任度的平均值。2.根据权利要求1所述的可信区块链分片性能优化方法，其特征在于，步骤S1中，所述信任评测项包括分片内的交易处理数据和跨片的交易处理数据；该交易处理数据包括节点状态和节点行为数据，均来自于各节点所在的分片；所述节点状态和节点行为数据包括分片节点的信任评价、成功处理分片交易数、处理交易时出现的错误数与总处理次数、稳定运行时间、总时间和处理时长。3.根据权利要求2所述的可信区块链分片性能优化方法，其特征在于，根据下述公式分别计算分片节点的转发率、记账率、验证率和响应率：分片节点转发率＝片内成功转发分片交易数/片内总转发交易数；分片节点记账率＝片内成功记账分片交易数/片内总记账交易数；分片节点验证率＝片内成功验证分片交易数/片内总验证交易数；分片节点响应率＝片内成功交易数+处理跨片交易数/处理时长。4.根据权利要求2所述的可信区块链分片性能优化方法，其特征在于，步骤S1中，所述基于信任评测项自动收集分片节点状态数据和行为数据并存储于可信区块链中的过程包括以下步骤：以太坊建立抽象的基础层，编制自动化脚本代码组成相应的智能合约并部署在以太坊区块链系统上，并在其中设立自由定义的所有权规则、交易方式和状态转换函数；该智能合约由区块链交易触发后，自动执行读取评测项信息并在区块链中写入读取数据的操作；该智能合约制定和调用的过程包括：通过账户导入以太坊节点，使用合约语言Solidity编写智能合约；使用以太坊控制台来编译智能合约，并将编译好的智能合约部署到网络中；智能合约被打包保存到以太坊区块链的合约部署的地址上；基于智能合约部署的地址调用该智能合约其中，信任评价是由与节点有交互的其他节点提供。5.根据权利要求1所述的可信区块链分片性能优化方法，其特征在于，步骤S2中，所述计算分片节点信任度的过程包括以下步骤：记分片节点i有n个信任评测项，在t时刻评测项的信任向量记为a＝(a
i1
，a
i2
，...，a
ij
，...a
in
)，评测项的权重向量为根据下述公式计算分片i的节点信任度T
i
：
式中，a
j
≥0，Δ
i
＝M
i
/N
i
，M
i
和N
i
分别表示分片节点i的记账、验证、转发交易、处理跨片交易的错误数和总数。6.根据权利要求1所述的可信区块链分...
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