一种基于区块链的去中心化众包系统及其任务分派方法技术方案

本发明专利技术为一种基于区块链的去中心化众包系统及其任务分派方法，包括三个实体和三个智能合约，所述三个实体包括请求者

【技术实现步骤摘要】
一种基于区块链的去中心化众包系统及其任务分派方法


[0001]本专利技术涉及区块链技术
、
众包模式以及众包任务的分派方法，具体是一种基于区块链的去中心化众包系统及其任务分派方法
。

技术介绍

[0002]众包是一种高效地组织劳动力的服务模式，通过互联网把任务分派给闲散的工人们来执行
。
一些公司用众包的方式重构了传统的商业模式，如数据标注
、
拼车打车
、
物流配送等，并取得了巨大的商业成功
。
但是众包作为一种集成群体劳动力来完成任务的方式，依赖于一个中心化的服务平台，这引发了如下亟待被解决的严峻问题
。1)
运营不透明：任务分派
、
信誉更新
、
支付计算不透明，导致众包服务平台运营不可信；
2)
高昂的手续费：参与众包的主体，如请求者
、
工人等，需要向众包服务平台支付高昂的手续费；
3)
单点故障：众包服务平台的故障导致整个众包业务的故障
。
[0003]区块链的出现使构建安全可信的众包系统成为可能
。
区块链是一个分布式账本，任何人都可以在其中记录交易，没有人可以篡改历史记录
。
更重要的是，被称为智能合约的可执行程序可以在区块链上部署运行
。
一旦智能合约被部署到区块链上，它的执行就会受到所有节点的监管
。
区块链即服务的解决方案可以帮助开发人员敏捷地构建基于区块链的应用程序
。
众包服务平台的所有业务都可以用智能合约的形式来实现
。
分散在各地的众包业务参与实体们为了共同的利益而遵守智能合约，自愿遵守智能合约的实体组合成一个去中心化的自治组织
。
[0004]基于区块链技术来开发众包系统已经成为行业的热点
。
在基于区块链的众包系统中，任务发布和解决方案提交都由智能合约来负责完成
。
基于区块链的众包系统采用两种方式来分派任务
。
其一，由一个链下的中心实体负责任务分派
。
在分派任务时，中心化的任务分派者倾向于优先指派与其存在利益关联的工人来执行任务并赚取利润，即使该工人的信誉并不高；其二，分派任务的操作交由部署在区块链上的智能合约来执行，从而提高了系统的透明度
。
但是通常需要复杂的算法才能准确地将任务分派给适当的工人
。
复杂的算法，如具有大参数的机器学习模型，单次运行就消耗大量的算力，而以智能合约的方式部署的任务分派算法要在区块链的每个节点上都运行一次，这导致以智能合约实现任务分派算法的成本不可接受
。
当前基于区块链的众包系统无法在保证任务分派不被操控的前提下，采用复杂的算法以低算力消耗精准地分派任务
。
[0005]在此背景下，本专利技术公开了一种基于区块链的去中心化众包系统及其任务分派方法
。
所有的众包业务，包括用户管理
、
发布任务
、
提交解决方案等都通过部署在区块链上的智能合约来实现
。
请求者调用这些合约来发布任务，工人调用智能合约来提交解决方案
。
另外，本专利在众包系统中引入了名为任务分派者的新角色
。
任务分派者是分散在各地的负责分派任务的实体
。
任务分派被视为一项众包任务，由任务分派者们来完成
。
多个任务分派者以离链的方式在本地计算各自的任务分派方案，然后将方案提交到区块链进行竞争
。
区块链上的智能合约根据任务分派者的过往表现选定最终的方案来指派工人
。
该方法在支持
采用复杂的算法以低算力消耗精准地分派任务的同时，避免了系统被中心化实体恶意操纵的不良后果
。
另外多个任务分派者相竞争，从而提高了众包系统的运转性能
。

技术实现思路

[0006]传统的众包系统运营不透明
、
手续费高昂，并面临单点故障的危险
。
众包系统中的平台所有者拥有过度的权力来操纵众包系统的运营，从而攫取不道德的利润
。
对此，本专利技术公开了一种基于区块链的去中心化众包系统及其任务分派方法，把任务分派本身视为一项众包任务，不仅提高了众包系统的运行效率和稳定性，而且避免了系统被中心化实体恶意操纵的不良后果
。
[0007]为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种基于区块链的去中心化众包系统，包括三个实体和三个智能合约，所述三个实体包括请求者
、
工人
、
任务分派者，所述三个智能合约包括用户管理合约
、
任务管理合约
、
任务分派合约，用户管理
、
发布任务
、
分派任务
、
提交解决方案的操作都通过部署在区块链上的智能合约来实现；
[0009]具有多个任务分派者，所述任务分派合约用于管理任务分派者提交的任务分派方案，并从多个候选方案中选择最终方案；
[0010]多个任务分派者以离链的方式在本地计算各自的任务分派方案，然后将任务分派方案提交到区块链进行竞争
。
[0011]所述任务分派合约
(TAC)
：任务分派合约中名为
Scheme
的数据结构包括
assigner、worker、state
属性，用来描述任务分派方案的详情，其中
assigner
表示提交任务分派方案的任务分派者的标识符，
worker
表示被选择来执行任务的工人的标识符，
state
表示任务分派方案是否被选作为最终方案；任务分派合约包括
uploadScheme()
函数
、selectAssigner()
函数
、selectScheme()、updateAssignerRep()
函数，
[0012]任务分派者的信誉存储在变量
assignerRep
中，对于一个任务，任务分派者们提交的任务分派方案中的一个方案被作为最终方案；提交最终方案的任务分派者和该方案被执行的结果存储在变量
assignmentLog
中；如果最终方案选择的工人完成了任务，则结果记录为
True
，如果工人取消被分派的任务，则结果为
False
；变量
assignmentLog
用于计算任务分派者的信誉
assignerRep
；任务分派者提交的任务分配方案存储在变量
schemes
中；
[0013]任务分派者通过调用函数
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于区块链的去中心化众包系统，其特征在于，包括三个实体和三个智能合约，所述三个实体包括请求者
、
工人
、
任务分派者，所述三个智能合约包括用户管理合约
、
任务管理合约
、
任务分派合约，用户管理
、
发布任务
、
分派任务
、
提交解决方案的操作都通过部署在区块链上的智能合约来实现；具有多个任务分派者，所述任务分派合约用于管理任务分派者提交的任务分派方案，并从多个候选方案中选择最终方案；多个任务分派者以离链的方式在本地计算各自的任务分派方案，然后将任务分派方案提交到区块链进行竞争
。2.
根据权利要求1所述的基于区块链的去中心化众包系统，其特征在于，所述任务分派合约
(TAC)
：任务分派合约中名为
Scheme
的数据结构包括
assigner、worker、state
属性，用来描述任务分派方案的详情，其中
assigner
表示提交任务分派方案的任务分派者的标识符，
worker
表示被选择来执行任务的工人的标识符，
state
表示任务分派方案是否被选作为最终方案；任务分派合约包括
uploadScheme()
函数
、selectAssigner()
函数
、selectScheme()、updateAssignerRep()
函数，任务分派者的信誉存储在变量
assignerRep
中，对于一个任务，任务分派者们提交的任务分派方案中的一个方案被作为最终方案；提交最终方案的任务分派者和该方案被执行的结果存储在变量
assignmentLog
中；如果最终方案选择的工人完成了任务，则结果记录为
True
，如果工人取消被分派的任务，则结果为
False
；变量
assignmentLog
用于计算任务分派者的信誉
assignerRep
；任务分派者提交的任务分配方案存储在变量
schemes
中；任务分派者通过调用函数
uploadScheme()
向区块链提交各自的任务分派方案进行竞争，函数
selectScheme()
调用函数
selectAssigner()
来选择一个任务分派者并返回由该任务分派者提交的任务分配方案；任务分派者的信誉越高，其提交的任务分派方案被选中的概率就越高，任务分派者
A
k
被选中的概率
Pr
k
为：其中，
K
表示任务分派者的数量，
R
表示在计算信誉时只考虑任务分派者最近
R
次作业的结果，这使得信誉能够反映任务分派者的近期表现；任务分派者
A
k
提交的任务分派方案被选作为最终方案，则执行该方案的结果记为如果方案选择的工人成功完成任务，则结果记为
True
；
I(
·
)
是一个指标函数，当
·
为
True
时值为1，否则为0；每当一项任务被完成或取消时
updateAssignerRep()
函数就被调用来更新负责分派该任务的任务分派者的信誉
。3.
根据权利要求1所述的基于区块链的去中心化众包系统，其特征在于，所述基于区块链的去中心化众包系统应用于打车场景
、
众包数据标注
、
众包配送等众包场景中
。4.
根据权利要求1所述的基于区块链的去中心化众包系统，其特征在于，所述基于区块链的去中心化众包系统应用于打车场景，请求者和工人分别代表乘客和司机，所述请求者调用智能合约在区块链上发布叫车任务，然后，智能合约选择一个合格的工人来执行任务，被选中的工人向区块链提交解决方案，对于叫车任务来说，这相当于司机向乘客提供乘车服务并将结果提交给区块链
。
接受乘车服务后，请求者评估服务质量，并将乘车服务的评估结果提交给区块链；
所述工人：智能合约选择工人来执行打车任务，然后工人为请求者提供乘车服务，在请求者确认接受了乘车服务并将质量评估提交给区块链后，工人会因完成任务而获得收入；任务分派者：任务分派者负责将任务分配给适当的工人来执行，众包系统中的任务分派者的数量远少于区块链网络中的节点数量，包含
K
个任务分派者
A
＝
{A1,A2,
…
,A
K
}。
任务分派者
A
k
表示为
(id
k
,role
k
,reputation
k
)
，其中
id
k
是任务分派者实体的唯一标识符，
role
k
表明实体的角色是任务分派者，
reputation
k
表示任务分派者的信誉值；任务分派者的信誉值表明其过去在分派任务方面的表现；在请求者发布任务后的一个时间窗内，任务分派者们将各自本地计算出的任务分派方案提交给区块链，任务分派者
A
K
为任务提交的方案表示为在该方案中，工人
W
n
被分派来执行任务；负责分派任务的智能合约，根据任务分派者们过往分派任务时的表现，从任务分派者们提交的任务分派方案中选择最终方案，然后指...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯志勇，韩高勇，陈世展，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：