一种支持多类别区块链系统的高仿真平台技术方案

本发明专利技术涉及区块链系统技术领域，公开了一种支持多类别区块链系统的高仿真平台，其包括应用层、合约中间层、合约层、激励层、共识层、数据层和网络层，高仿真平台包括网络管理模块、准入权限管理模块、共识协议管理模块、智能合约管理模块、密码管理模块、节点管理模块、区块管理模块和交易管理模块。该支持多类别区块链系统的高仿真平台，通过模拟上层的同时依赖于真实的网络基础设施，从而产生比现有仿真平台更加接近于真实系统环境的效果，同时简化了仿真环境搭建的过程；支持区块链系统所有对应分层仿真，提供智能合约开发、编译、检测、部署、交易和管理功能，支持第三方测试工具在仿真环境中进行安全分析，提供安全测试报告。提供安全测试报告。提供安全测试报告。

【技术实现步骤摘要】
一种支持多类别区块链系统的高仿真平台


[0001]本专利技术涉及区块链系统
，具体涉及一种支持多类别区块链系统的高仿真平台。

技术介绍

[0002]区块链高仿真是一种基于白盒测试，通常由高级语言编写并且无需在硬件层面上操作的区块链系统。其分层模型的设计可以在白盒设置中对每层的参数进行调整，并且根据层次划分，可以对整个区块链系统不同的分层进行单独的测试。
[0003]当前研究人员或从业人员在针对区块链系统进行实验验证和评估时，由于实现整个真实的系统(即使用大量物理计算机)在大多数情况下不太现实，同时现有的针对真实环境下的区块链系统基准测试工具，例如BlockBench或Hyperledger Caliper，存在部署成本高、缺乏可扩展性(例如，进行大规模实验)和模块化的问题，往往采用仿真技术在大规模基础设施环境中部署和测试区块链技术，但现有的区块链系统仿真技术例如BlockSim、PeerSim、BlockPerf和Shadow Vibes等，通常在以下几个方面受到限制。
[0004]1.仿真技术的分层模型不足以支持区块链系统全部层次的仿真，例不支持智能合约层和应用程序层；
[0005]2.只支持固定的区块链系统和内部实现，例仅支持比特币系统和基于工作量证明的共识算法；
[0006]3.仿真技术不够接近真实系统环境，例仿真环境固定化，不考虑网络层的模糊动态变化；
[0007]4..部署成本高，缺乏可扩展性，例部署网络节点过程过于复杂，仿真环境搭建比较麻烦；
[0008]5.提供的仿真和测试功能不够全面，例只支持少数的性能指标，只允许用户进行观察无法进行同区块链系统的动态交互；
[0009]6.不支持第三方测试工具或自定义测试脚本的接入。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于提供一种支持多类别区块链系统的高仿真平台，基于区块链系统的应用层、合约层、激励层、共识层、数据层和网络层，引入合约中间层实现对智能合约的安全分析，创新构建了完备耦合的高仿真区块链平台抽象层级模型，从而支持多类典型区块链系统安全分析及漏洞挖掘的区块链安全分析及态势感知的仿真验证。
[0011]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0012]一种支持多类别区块链系统的高仿真平台，其包括应用层、合约中间层、合约层、激励层、共识层、数据层和网络层，所述高仿真平台包括网络管理模块、准入权限管理模块、共识协议管理模块、智能合约管理模块、密码管理模块、节点管理模块、区块管理模块和交易管理模块。
[0013]优选的，所述应用层包括以下可测量的性能指标：执行时间和计算资源使用情况，所述合约中间层主要包括以下安全分析功能：链码静态分析；以太坊智能合约分析和链下合约执行分析。
[0014]优选的，所述合约层包括以下可测量的性能指标：合约创建时间和合约验证和执行时间，所述激励层包括以下可测量的性能指标：奖励演化、费用演化和货币演化。
[0015]优选的，所述共识层包括以下可测量的性能指标：未确认交易、分叉分辨率和计算一致性，所述数据层包括以下可测量的性能指标：事务演化、区块演化和进化链，所述网络层包括以下可测量的性能指标：网络视图演化和吞吐量。
[0016]优选的，所述网络管理模块主要包括以下子模块：日志服务模块、网络性能管理模块、网络拓扑管理模块和网络监督模块。
[0017]优选的，所述准入权限管理模块主要面向区块链节点和客户端进行仿真，所述共识管理模块主要负责共识协议以及整个共识流程的仿真和管理，所述智能合约管理模块主要进行智能合约的系列仿真，所述密码管理模块主要负责仿真系统中其他模块的密码管理和服务。
[0018]优选的，所述节点管理模块主要进行区块链节点的仿真，所述区块管理模块主要进行区块的仿真，包括创造区块和共识出块子模块，易管理模块主要进行交易的仿真，主要包括交易的创造和确认两个子模块。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0020]1.该支持多类别区块链系统的高仿真平台，通过模拟上层的同时依赖于真实的网络基础设施，从而产生比现有仿真平台更加接近于真实系统环境的效果，同时简化了仿真环境搭建的过程；支持区块链系统所有对应分层的仿真，包括应用层、合约中间层、合约层、激励层、共识层、数据层和网络层，其中合约中间层支持智能合约的安全分析(漏洞检测)；支持多区块链系统的仿真，针对不同区块链系统同一分层内部的具体实现进行了差异化处理。
[0021]2.该支持多类别区块链系统的高仿真平台，提供可视化界面，以及用户同区块链系统的实时动态交互接口；提供更加全面的仿真和测试功能，支持网络层的模糊变化，提供智能合约的开发、编译、检测、部署、交易和管理功能，支持第三方测试工具在仿真环境中进行安全分析，提供安全测试报告。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本专利技术实施例的多类别区块链系统高仿真平台的抽象层级模型示意图；
[0024]图2为本专利技术实施例的多类别区块链系统高仿真平台的系统架构示意图。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0027]实施例
[0028]请参阅图1
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2，本专利技术实施例提供的支持多类别区块链系统的高仿真平台，包括应用层、合约中间层、合约层、激励层、共识层、数据层和网络层，应用层是客户端和区块链系统之间的接口，用于管理用户界面、API(应用程序编程接口)和计算资源(例如，区块链元素存储、钱包创建等所需的资源)。客户端可以通过API进行底层区块链网络的配置和改动，并向区块链网络部署合约、提交交易，查询区块链区块、交易等具体信息。以下是在应用层可测量的性能指标：
[0029]1)执行时间：指仿真验证平台是否跟踪运行模拟所需的时间；
[0030]2)计算资源使用情况：指仿真验证平台在运行过程中是否跟踪资源使用情况的变化，包括每个节点的CPU、交换空间、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种支持多类别区块链系统的高仿真平台，其特征在于：其包括应用层、合约中间层、合约层、激励层、共识层、数据层和网络；所述高仿真平台包括网络管理模块、准入权限管理模块、共识协议管理模块、智能合约管理模块、密码管理模块、节点管理模块、区块管理模块和交易管理模块。2.根据权利要求1所述的支持多类别区块链系统的高仿真平台，其特征在于：所述应用层包括以下可测量的性能指标：执行时间和计算资源使用情况，所述合约中间层主要包括以下安全分析功能：链码静态分析；以太坊智能合约分析和链下合约执行分析。3.根据权利要求1所述的支持多类别区块链系统的高仿真平台，其特征在于：所述合约层包括以下可测量的性能指标：合约创建时间和合约验证和执行时间，所述激励层包括以下可测量的性能指标：奖励演化、费用演化和货币演化。4.根据权利要求1所述的支持多类别区块链系统的高仿真平台，其特征在于：所述共识层包括以下可测量的性能指标：未确认交易、分叉分辨率和计算一致性，所述数...

【专利技术属性】
技术研发人员：李进，黄鹏飞，陈祺，揭晚晴，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：