基于信任度的委托共识区块链网络管理装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及基于信任度选择要委托节点的比率和要委托节点，从而能够提高TPS的同时保持或提高安全性，调节使得同一节点不被过度选为委托节点以使得能够满足去中心化限制。因此提供使得区块链在IIoT网络之类的生成大规模事务且需要在限定的服务时间内进行处理的环境下也稳定地被利用的委托共识区块链网络管理装置及方法。理装置及方法。理装置及方法。

【技术实现步骤摘要】
基于信任度的委托共识区块链网络管理装置及方法


[0001]本专利技术涉及区块链网络管理装置及方法、基于信任度的委托共识区块链网络管理装置及方法。

技术介绍

[0002]区块链为数据管理系统提供透明性和安全性，可以应用在多种工业领域(如能源交易、智能工厂、资源管理)。但是如果将基于多种应用程序生成庞大的实时数据的工业物联网(IIoT)网络与区块链相结合，数据库存储区块链系统必须满足严格的服务质量(QoS)要求。特别是在可区块链的实时IIoT网络中，需要解决共识流程中发生的处理量低的问题。
[0003]作为典型的区块链系统的比特币和以太坊被设置为支持3～4个和14个处理速度明显慢于IIoT网络的数据生成速度和信用卡处理量的每秒事务(Transaction Per Second：以下TPS)。为了解决这种低TPS问题，需要更发展的可扩展区块链技术。根据这些要求提出了提高扩展性的多种区块链。但现有的提高扩展性的技术存在一个问题，即恶意节点的影响力可能会增加，因安全性可能会下降。
[0004]也就是说，根据区块链三难困境(trilema)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种委托共识区块链网络管理装置，是具有一个以上的处理器及存储通过所述一个以上的处理器运行的一个以上的程序的存储器的装置，其中，所述处理器用于：获取包括区块链网络的各委托节点的信任度的状态信息，对所述状态信息执行神经网络运算确定包括委托率的动作，根据确定的所述动作生成表示各委托节点的相互间主观性评价的本地信任意见LTO矩阵，基于利用所述LTO矩阵计算的信任度选择N个节点中根据确定的所述委托率的K个委托节点。2.根据权利要求1所述的委托共识区块链网络管理装置，其中，所述处理器用于：汇集选择的各个委托节点在实用拜占庭容错PBFT共识流程期间收集的从节点传播过来的关于同意或不同意的许可消息的委托共识结果DCR记录生成所述LTO矩阵。3.根据权利要求1所述的委托共识区块链网络管理装置，其中，所述处理器用于：对收集各个所述委托节点从多个委托节点收集的以同意(“Yea”)或不同意(“Nay”)传输过来的意向消息获得的所述DCR记录进行汇集，并从汇集的所述DCR记录通过数学式：计算所述LTO矩阵的元素(L
i，j
)，其中i，j分别为委托节点标识，i，j∈[1，2，
…
，K]，Σ
i
(Yea)及Σ
i
(Nay)是各委托节点(i)的DCR中同意(“Yea”)和不同意(“Nay”)的个数。4.根据权利要求1所述的委托共识区块链网络管理装置，其中，所述处理器用于：基于所述LTO矩阵计算关于各委托节点的平均主观性信任值和信任近似度以计算所述委托节点的信任度。5.根据权利要求4所述的委托共识区块链网络管理装置，其中，所述处理器用于：根据数学式：计算关于各所述委托节点(i)的平均主观性信任值(μ
i
)，其中L
j，i
表示所述LTO矩阵的(j，i)元素，根据数学式：计算关于所述委托节点(i)的信任近似度(ν
i
)，其中，||
·
||是绝对值函数，L
i
及L
j
表示LTO矩阵的第i及第j个行向量，根据数学式：τ
i
＝μ
i
v
i
计算各委托节点的信任度(τ
i
)。6.根据权利要求1所述的委托共识区块链网络管理装置，其中，所述处理器用于：除了各委托节点的信任度以外还获取委托节点间数据传输率和各委托节点的运算资源、委托节点参与委托共识的次数、表示计算的所述信任度为预先指定的信任度门限值以下的恶意性节点被选为委托节点的概率的恶意性委托节点概率作为所述状态信息。7.根据权利要求6所述的委托共识区块链网络管理装置，其中，所述处理器用于：根据数学式：计算获取所述恶意性节点委托概率其中N
D
为委托节点集合，τ
i
为委托节点的信任度，n(
·
)为对满足(
·
)的条件的个数计数的计数函数。8.根据权利要求7所述的委托共识区块链网络管理装置，其中，所述处理器用于：计算表示直至事务施加于所述区块链网络后经过共识过程成为非可逆状态为止的时间的延迟，判别根据u个连续的块间隔的延迟条件，判别表示使得根据PBFT条件参与共识的委托节点中恶意性节点的比率小于预先指定的比率的委托率的范围的安全性条件，计算表示N个节点之间被选为委托节点的次数的不均衡程度的基尼系数，判别使得基尼系数不超过预先指定的去中心化门限值的基尼系数条件，确定的所述动作满足所述延迟条件和所述安全性条件及所述基尼系数条件的情况下计算补偿。9.根据权利要求8所述的委托共识区块链网络管理装置，其中，所述处理器用于：计算表示多个委托节点中生成块的块构造器生成块的间隔的块生成间隔(T
I
)、多个委托节点检查生成的块的有效性的有效性检查时间(T
v
)及传输作为有效性检查结果的消息的消息传输时间(T
p
)之和作为所述延迟(T
latency
)，将所述延迟条件设置成计算的延迟(T
latency
)为连续的块间隔(uT
I
)以下，基于根据委托率选择的委托节点为恶意性节点的概率(p
d
)，根据数学式：设置所述安全性条件使得委托节点的数超过委托节点内的恶意性节点的个数的三倍，将所述基尼系数条件设置为G(δ)＜ηN使得根据N个节点分别被选为委托节点参与委托共识的次数(δ)，根据数学式：
算出的基尼系数为所述去中心化门限值(η)以下。10.根据权利要求8所述的委托共识区块链网络管理装置，其中，所述处理器用于：判别满足所述延迟条件和所述安全性条件及所述基尼系数条件的同时，使每秒事务TPS(Transaction Per Second)最大的块大小(B)、块间隔(T
I
)及委托率以确定所述动作(A
t
)。11.根据权利要求10所述的委托共识区块链网络管理装置，其中，所述处理器用于：作为所述补偿(R
t
)，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑淙文，高允永，尹柱植，
申请(专利权)人：延世大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：