基于类最远采样的区块链网络传输方法及存储介质技术

本发明专利技术的一种基于类最远采样的区块链网络传输方法及存储介质，包括S1、构建最远采样簇；依照整个区块链网络总规模设定最远采样簇规模N

【技术实现步骤摘要】
基于类最远采样的区块链网络传输方法及存储介质


[0001]本专利技术涉及区块链网络传输
，具体涉及一种基于类最远采样的区块链网络传输方法。

技术介绍

[0002]区块链技术因其去中心化、防篡改、可追溯等特性，已被应用于一些行业领域的信息化系统中，与物联网、大数据、人工智能等信息技术的融合，能够解决社会信用、成本、效率等方面的问题，保障数据真实可信，提升信息化系统应用价值，在各行业领域有着巨大的应用前景。然而区块链技术的发展与应用正处于挑战与机遇并存的关键阶段，在节点存储区块数据压力、数据在区块链网络中传输时长、共识效率等方面都面临着一些挑战；在区块链系统中，所有节点组建为一个P2P网络，节点间的网络传输效率、传输的可靠性、安全性、网络利用率等因素直接影响着区块链运行的稳定性、性能等。随着应用需求不断提升，交易数量不断增多，区块链P2P网络中节点之间需要更加快速、高效的网络传输方式。
[0003]Kademlia 协议是一种结构化的 P2P 网络协议，通过构建分布式哈希表作为节点列表并进行周期性的维护，实现了高效的资源发现。每个节点在加入网络时都会拥有一个 ID，Kademlia 协议规定使用两个节点的 ID 的异或结果作为节点间的逻辑距离，节点所维护的节点列表的每一层称为一个桶，每个节点维护等同于ID 位数的桶的数量。通过计算节点间的距离，每个节点将其他节点放在不同的桶中，K桶中的所有节点组成了传输节点的邻节点列表。
[0004]现有技术存着以下技术问题：1）、数据从一个节点发送，传输到整个P2P网络中的每个节点，需要经过多次转发，增加了数据传输到整个网络的时长，数据传输存在一定的网络时延，网络传输效率不高。
[0005]2）、P2P网络中的每个节点接收到数据之后，将数据转发给其它节点，每个节点可能会多次接收到不同节点发送的相同数据，冗余的数据传输造成网络资源的浪费，网络利用率低下。
[0006]3）、现有区块链Kademlia协议的数据传输是基于区块链节点ID之间的异或逻辑距离，并不能真实反应区块链网络中节点的实际分布状态。

技术实现思路

[0007]本专利技术提出的一种基于类最远采样的区块链网络传输方法，可至少解决上述技术问题之一。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种基于类最远采样的区块链网络传输方法，包括以下步骤：S1、构建最远采样簇；依照整个区块链网络总规模设定最远采样簇规模N
’
，即一个采样簇中包含N
’
个最远采样点，以本地节点P0为起始簇，选取距离本簇集合物理最远距离的节点依次纳入簇集合中，直至簇集合中节点个数达到N
’
，从而形成节点P0的最远采样簇，
不同节点的最远采样簇不同；S2、节点加入/更新采样簇；当一个新节点P
i
加入网络时，根据其邻节点附带IP信息，计算P
i
与各邻节点之间的物理距离，选取其中物理距离值最小的节点P
j
，向P
j
发出加入其最远采样簇的请求；若在之后的通信过程中发现物理距离更小的节点P
k
，则申请加入P
k
对应的最远采样簇，从而完成采样簇的更新；S3、更新采样点；在通信过程中，当节点P
m
发现了新节点P
n
，则计算节点P
n
到当前P
m
的最远采样集合的距离，若结果大于设定阈值，则将节点P
n
更新至P
m
的最远采样集合N中，并剔除一个通信质量最差的节点，完成最远采样簇中采样点的更新；S4、数据接收转发；构建并维护一份由最远采样点构成的路由表，并与邻节点路由表相结合，完成数据的接受与转发。
[0009]另一方面，本专利技术还公开一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如上述方法的步骤。
[0010]由上述技术方案可知，传统DHT算法衡量节点间的关系主要基于随机链接或虚拟的异或逻辑距离，无法对实际物理世界中的节点关系进行具象化的描述，不能真实反应区块链网络中节点的实际分布状态。本专利技术设计了一种基于类最远采样的区块链网络传输方法，用节点的地理位置之间的物理距离值描述区块链网络中节点间的关系，并采用类似最远采样的方法设计出一套适用于区块链网络的传输规则，以改善区块链网络中的交易传播延迟，提升网络利用率。
[0011]总得来说，在区块链系统的P2P网络中，由于在数据转发时存在着重复传输，因此节点经常会收到多个邻节点转发的数据。在节点间带宽，以及传输的数据量一定的条件下，本方案使用基于类最远采样的传输方式，可以将节点待广播的交易或区块信息快速的散布至网络的边缘，使得交易或区块信息更平均的分布，可提升网络利用率，降低传输冗余度；同时，本方案是根据节点与节点之间的物理距离值来进行采样，可得到网络的拓扑结构及节点实际物理分布情况，相比传统的异或逻辑距离值来说，可以更直观的描绘网络状态。
附图说明
[0012]图1 是本专利技术基于类最远采样的传输结构流程；图2 是本专利技术采样集合构建示意图。
具体实施方式
[0013]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0014]如图1所示，本实施例所述的基于类最远采样的区块链网络传输方法，包括：S1、构建最远采样簇；依照整个区块链网络总规模设定最远采样簇规模N
’
，即一个采样簇中包含N
’
个最远采样点，以本地节点P0为起始簇，选取距离本簇集合物理最远距离的节点依次纳入簇集合中，直至簇集合中节点个数达到N
’
，从而形成节点P0的最远采样簇。不同节点的最远采样簇不同。
[0015]S2、节点加入/更新采样簇；当一个新节点P
i
加入网络时，根据其邻节点附带IP信
息，计算P
i
与各邻节点之间的物理距离，选取其中物理距离值最小的节点P
j
，向P
j
发出加入其最远采样簇的请求。若在之后的通信过程中发现物理距离更小的节点P
k
，则申请加入P
k
对应的最远采样簇，从而完成采样簇的更新。
[0016]S3、更新采样点；在通信过程中，当节点P
m
发现了新节点P
n
，则计算节点P
n
到当前P
m
的最远采样集合的距离，若结果大于设定阈值，则将节点P
n
更新至P
m
的最远采样集合N中，并剔除一个通信质量最差的节点，完成最远采样簇中采样点的更新。
[0017]S4、数据接收转发；构建并维护一份由最远采样点构成的路由表，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于类最远采样的区块链网络传输方法，其特征在于，包括以下步骤，S1、构建最远采样簇；依照整个区块链网络总规模设定最远采样簇规模N
’
，即一个采样簇中包含N
’
个最远采样点，以本地节点P0为起始簇，选取距离本簇集合物理最远距离的节点依次纳入簇集合中，直至簇集合中节点个数达到N
’
，从而形成节点P0的最远采样簇，不同节点的最远采样簇不同；S2、节点加入或更新采样簇；当一个新节点P
i
加入网络时，根据其邻节点附带IP信息，计算P
i
与各邻节点之间的物理距离，选取其中物理距离值最小的节点P
j
，向P
j
发出加入其最远采样簇的请求；若在之后的通信过程中发现物理距离更小的节点P
k
，则申请加入P
k
对应的最远采样簇，从而完成采样簇的更新；S3、更新采样点；在通信过程中，当节点P
m
发现了新节点P
n
，则计算节点P
n
到当前P
m
的最远采样集合的距离，若结果大于设定阈值，则将节点P
n
更新至P
m
的最远采样集合N中，并剔除一个通信质量最差的节点，完成最远采样簇中采样点的更新；S4、数据接收转发；构建并维护一份由最远采样点构成的路由表，并与邻节点路由表相结合，完成数据的接受与转发。2.根据权利要求1所述的基于类最远采样的区块链网络传输方法，其特征在于：所述S1、构建最远采样簇，具体包括：S11、节点P0试图加入区块链网络，初始化采样集合S={P0}，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓风，程龙乐，李皙茹，赵赫，许金林，谭海波，
申请(专利权)人：安徽中科智链信息科技有限公司安徽中科晶格技术有限公司，
类型：发明
国别省市：