一种基于最大平均密度的区块链账户分片以及装置制造方法及图纸

技术编号:37703119 阅读:21 留言:0更新日期:2023-06-01 23:50
本发明专利技术公开了一种基于最大平均密度的区块链账户分片以及装置,把账户交易图中密度最大的子图作为一个分片,并为每一个分片设定了大小负载,约束其中的账户数量不超过该负载。同时,根据分片密度和分片速度等特性,我们设计了两种基于启发式算法的分片装置,已满足不同的分片需求。在完成静态分片之后,针对新交易中的账户分片,我们根据账户与现有分片的关系,设计了计算量小的局部信息和分片准确但计算量大的全局信息两种动态分片装置。基于最大平均密度的区块链账户分片能有效降低分片间的跨分片交易,提高区块链系统的吞吐量和可扩展性。展性。展性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于最大平均密度的区块链账户分片以及装置


[0001]本专利技术涉及区块链
,特别设计一种基于最大平均密度的区块链账户分片以及装置。

技术介绍

[0002]区块链这一概念最早由中本聪所提的比特币引出,其中的网络节点通过共识协议共同维护一个分布式仅可追加的账本。随着对区块链技术的不断研究,现有的区块链系统可分为许可区块链(例如比特币,以太坊)和未经许可的区块链(例如HyperLedger Fabric)。相比之下,许可区块链有一个严重的限制:网络中的全节点需要处理所有交易并存储完整的账本。这给区块链系统带来了一系列的性能和扩展性的问题。一方面,它将会导致区块链系统中交易的吞吐量非常低。例如,比特币每秒处理不到10笔交易。另一方面,全节点所存储的数据会随着系统的增长而不断增长。例如,目前比特币中一个全节点存储的数据在200G以上。
[0003]缓解许可区块链性能和可扩展性问题的一个有效途径是使用分片。分片最早应用于分布式数据库,它的做法是将一个数据库分成若干块,放在不同的服务器上,从而提升数据库的扩展性和性能。借用数据库的分片思想本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于最大平均密度的区块链账户分片以及装置,其特征在于,包括如下步骤:把区块链中的账户和交易构建成账户交易图;对账户交易图进行分片,依次将图中密度最大(最密集子图)且不超过分片大小负载的子图作为一个分片,使得所有分片的平均密度达到最大;构建最大平均密度优化目标函数优化目标函数和约束条件,所述优化目标函数为:其中,表示所有分片的最大平均密度;k表示分片的总个数;S
i
表示某个具体的分片i(i∈{1,

,k});ρ(S
i
)表示分片S
i
的密度;所述约束条件为:所述约束条件为:其中,V(S
i
)表示分片S
i
中的顶点集;表示分片S
i
与分片S
j
中的顶点不相交;μ表示分片大小的负载因子;|V|表示账户交易图中的顶点集;表示每个分片中顶点的数量小于分片的负载大小。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:尹波张鹏
申请(专利权)人:长沙理工大学
类型:发明
国别省市:

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