【技术实现步骤摘要】
融合社区与图划分的区块链分片方法、装置及计算设备
[0001]本专利技术涉及区块链
，尤其涉及一种融合社区与图划分的区块链分片方法及计算设备。
技术介绍
[0002]区块链因其去中心化、不可篡改、全程可追溯的特点，可适用于物联网环境，作为网络与设备安全的一种解决方案。但区块链技术又因其需要全网共识、存储全网账本等特点，而且物联网设备之间的交易也服从幂律分布，使得物联网设备无法通过自身算力与存储构建区块链。
[0003]区块链分片技术是通过类似于数据库分片的思想，将原有的区块链划分成若干个更小的子分片区块链，每个子分片并行处理交易，并存储其子分片内的交易账本，以达到提高全网交易效率并降低存储压力的效果。现有技术中的分片协议包括Rapidchain、monoxide与brokerchain等分片协议，Rapidchain通过路由交易与有限布谷鸟协议来减少跨分片通信的交易量，但是这种方法并没有能平衡到各分片之中交易负载。monoxide通过划分共识组与诸葛连弩挖掘的方式大幅提高了全网交易事务处理量，但是其高达90％以...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种融合社区发现与图划分的区块链分片方法，其特征在于，所述方法包括：S1.在每一轮纪元结束时，获取区块链在该轮中每个分片的交易账本，并对交易账本进行处理，得到交易的图结构数据；S2.对交易的图数据结构进行社区划分，得到社区状态图；S3.对交易的社区状态图进行划分，得到对当前周期内交易数据的划分结果；S4.对节点的划分结果进行评估计算，直到得到区块链的最优分片划分；S5.根据最优分片划分，将节点划分至不同分片中，并为被分割账户配置状态账本。2.如权利要求1所述的融合社区发现与图划分的区块链分片方法，其特征在于，所述获取区块链在该轮中每个分片的交易账本，并对交易账本进行处理，得到交易的图结构数据具体包括：设定每个纪元周期中共识阶段的运行时间和重配置阶段的运行时间分别为T
c
与T
r
，在每个共识阶段结束后的重配置阶段，区块链以Gossip广播的方式获取全部分片内的交易账本；将获取到的每个分片交易账本进行整合，提取出交易账本中的发送者与接收者的交易地址信息构建为图结构数据G(v,e)，其中，v为交易双方的节点地址，e为交易本身，表示为交易双方节点地址之间的连通性。3.如权利要求1所述的融合社区发现与图划分的区块链分片方法，其特征在于，所述对交易的图数据结构进行社区划分，得到社区状态图具体包括：S201.根据图结构数据G(v,e)中节点的数量，创建与节点数量e相同个社区，并将每个节点分配至一个社区，计算每个社区的模块度Q：其中Σ
in
表示社区的点的度D之和，Σ
tot
表示与社区内部点相连的边e数量之和，m为图中所有边的数量之和，度D为节点v所连接的边的数量之和；S202.计算所有节点对邻居社区的模块度增益ΔQ，其中，k
i,in
表示节点i对社区c的度D之和；模块度增益代表节点对于社区的连通性强弱，节点与社区连通性越强，模块度增益越大；S203.将节点划分至模块度增益最大社区中，若模块度增益不大于0则不移动节点，直到模块度不再变化时，全部节点被划分至对应社区；S204.社区聚合阶段，将节点所构成的社区构建为新节点，按照新节点之间的连通关系将新节点再次构造为一个新图G'，新节点内部节点的度D之和即可视为新节点的度D'；S205.计算新图G'中新节点与其他节点社区的模块度增益，直到网络不可划分为止，输出所有社区及其包含的节点。4.如权利要求1所述的融合社区发现与图划分的区块链分片方法，其特征在于，所述对交易的社区状态图进行划分，得到对当前周期内交易数据的划分结果具体包括：
S301.将获得的社区及其包含的节点数据，按照社区大小降序排列，重新构建图结构数据G(v,e)；S302.按照图结构数据G(v,e)，顺序读取一条边e，通过公式θ(V
i
)＝1
‑
δ(V
j
)，对该边e对应的节点V
i
与V
j
的度D进行归一化处理；S303.读取图结构数据G(v,e)中所有边，通过公式计算出每个边e对k个分片的评判分数，并将该边e分配至分数最大的分片之中，完成对交易的划分；其中，通过公式分别计算边e所对应的节点V
i
与V
...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩洪木，陈圣，徐志刚，董新华，张梦，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。