基于边缘计算的收益激励算法对区块链分片的优化

本文提出一种收益激励(PI)算法,首先针对单个节点计算其生成一个区块的延迟和能耗,计算出该节点处理任务的最终收益;其次根据基于边缘计算的可信度模型计算出该节点的平均分片可信度,在不降低其他节点收益和平均分片可信度的同时,该节点选择能够最大化其收益的分片;最后得到所有节点收益和分片可信度均最大化的分片结构。仿真结果表明,在基于边缘计算的区块链分片中,与OmniLedger、DBSS和CBBA算法进行比较,PI算法能够在保证吞吐量不降低的情况下,提高区块链系统的稳定性。     

稳定度激励算法对移动区块链节点的共识优化研究

在基于移动节点的区块链系统中,节点速度与位置的变化以及节点本身的可信度会影响共识节点选取和区块验证时的稳定性,存在产生恶意节点选取和区块验证共谋．本文提出一种稳定度激励算法,在节点选取方面,根据节点可信度和质量因子计算各个节点的稳定度,并选取稳定度超过阈值的节点成为候选节点,再从中选取稳定度较高的节点生成区块;在区块验证方面,利用节点的稳定度关联节点收益,通过计算节点的验证延迟与收益,并迭代节点收益约束计算延时需求和激励奖励的最优解,激励其余高稳定度的候选节点加入区块验证．仿真结果表明,在基于移动节点的区块链系统中,与MWSL和TSL两种算法进行比较,稳定度激励算法能够提高恶意节点的检测成功率和验证区块的正确概率,提高了区块链共识的稳定性．     

基于可扩展区块链的智慧城市框架

为解决智慧城市中的大数据相关隐私和安全问题,提出一种基于多链和分片技术的异构多链可扩展区块链结构,使高效的跨链事务具有高可伸缩性和可扩展性.并设计了基于可扩展区块链的智慧城市框架,该框架由物理层、通信层、平台层和应用层组成,其中通信层与可扩展区块链集成,通过内容分发协议和智能合约等区块链技术保证传输数据的安全性和隐私性.平台层中区块链分布式分类帐本数据库,安全存储交易记录.通过可扩展区块链智慧城市框架,更好地支持大规模业务应用,实现智慧城市的建设和发展.     

选择性压缩算法对区块链轻量级节点的优化研究

区块链中的轻量级节点存在因不能存储完整区块链副本而无法参与区块链验证过程的局限,削弱了区块链分布式特性,可以通过压缩轻量级节点中存储的区块链副本以降低存储开销进而增强其区块链验证能力。提出区块链选择性压缩(BSC) 算法,基于Hyperledger Fabric区块链架构,首先针对区块链主链生成检查链,通过哈希指针链接检查链和主链并在检查链中存储用于验证主链区块完整性的哈希根路径;其次对检查链中的检查点进行合并更新,降低检查链的存储开销;最后选择性保留主链中的区块并计算验证主链完整性所需的哈希路径,降低主链的存储开销。仿真结果表明,对比EPBC算法和Snapshot算法,BSC算法在存储开销和验证能力方面有较好的表现。     

一种面向区块链的优化PBFT共识算法

区块链技术具有去中心化,数据不可篡改和数据透明等特点,使得该技术的应用领域不断扩展,但目前应用于区块链系统的共识算法存在着资源浪费和共识效率较低等问题,限制了区块链技术的发展.针对此问题,基于实用拜占庭容错算法(Practical Byzantine Fault Tolerance,PBFT),算法的基本思想,提出了一种优化的共识算法.该算法引入积分机制,根据节点积分挑选参与共识的节点,以降低网络中的通信开销;在不存在拜占庭节点的情况下,优化PBFT算法的一致性协议;引入升降级机制,动态更新参与共识的节点集合,以保证算法在大部分时间内都执行优化一致性协议.实验结果表明:与PBFT算法相比,本文提出的共识算法将共识过程的时间复杂度从O(N~2)下降到O(N),有效降低了网络中的通信开销,平均时延从55ms降到37ms,平均吞吐量从342TPS提升到677TPS.     

多维适配算法对区块链节点可信授权的优化研究

区块链技术可解决物联网传统访问控制方案中管理集中、数据易丢失等问题,实现分布式、安全性高的访问控制,但容易忽视建立动态灵活的访问控制机制的重要性,当节点被破坏时无法自动捕捉网络的动态信息,并相应地调整其授权策略.本文设计了一种基于属性的物联网访问控制机制,具有辅助授权的信任和声誉系统,提出多维适配算法(MDAA),首先利用一个公有区块链和私有侧链,将敏感信息和公共数据分开存储,服务消费节点注册属性,服务提供节点定义访问门限策略;接着信任和声誉系统逐步量化网络中每个节点的信任和声誉评分,当服务消费节点发起访问请求后,智能合约验证服务消费节点是否满足访问门限策略要求的属性和信任声誉阈值,都满足则获得访问权限;最后依据节点间交互作用定期更新节点的信任和声誉评分,实现动态验证和授权.仿真结果表明,与TARAS算法、DADAC算法相比,MDAA支持双向信任评估,具有较好的算法收敛性,在确保授权安全的同时减少了处理访问控制的延迟,具有适用性.     

最小损失算法在区块链物联网中的优化研究

区块链技术与物联网相结合能发挥去中心化优势,在一定程度上提升物联网系统数据安全性及可靠性等性能.但区块链的通量受限特征,使得区块链较低的交易吞吐量在很大程度上难以满足物联网场景下的高吞吐量的业务需求.本文提出一种最小损失函数算法,首先,根据状态和动作输入对来构建状态空间和行为空间;其次,在系统延迟性约束条件下,迭代计算出状态空间和行为空间的行为价值函数;最后,利用损失函数对比行为价值函数的真实值和估计值后执行吞吐量最大值去调整块大小和块间隔.仿真结果表明,与DDRL算法和DRL算法相比,最小损失算法动态调整区块大小和区块间隔,在基于区块链的物联网系统达到稳定后可以获得更高的吞吐量.     

区块链风险与安全问题研究——从技术架构的角度

当前,区块链技术正在改变不同领域的应用场景和运行规则,成为发展数字经济、构建信任经济体系的重点前沿技术之一.因此,预见性思维来认识区块链技术风险和应用安全,具有现实意义.构建了一个区块链技术参考架构,并从架构的角度对区块链不同层面上的风险和安全问题进行分析,提出一些区块链安全应用的应对措施.     

区块链共识算法综述

区块链技术作为核心技术自主创新的重要突破口,在越来越多的领域带来了深刻的变革.区块链的三大核心技术分别是:密码学、共识机制和分布式网络.共识算法作为区块链技术的核心之一,对维护系统稳定运行,以及节点间的相互信任有着重要的作用.本文主要介绍了区块链共识机制发展至今的一些代表性算法,包括分布式共识、工作量证明、权益证明等共...     

一个具有分片连续型自变量方程的稳定性分析

研究一个具有分片连续型自变量方程u’（t）=au（t）＋bu（[2t]）的稳定性．给出了解析解的表达式。得到了解析解渐近稳定的条件．     

共同配送选址-路径优化模型与算法

以北京市奶制品配送问题为场景,研究了共同配送选址-路径优化问题。建立了两层级带容量约束的共同配送选址-路径问题的混合整数规划模型,设计了求解模型的三阶段算法。第一阶段采用基于遗传算法的带容量限制的K-means聚类方法,将客户划分为若干客户集;第二阶段计算每个备选配送中心为每个客户集提供服务的最优配送路径及成本,在此基础上将共同配送中心选址与第二层级配送路径优化问题简化为配送中心选址和客户集分配问题,建立数学模型并利用Lingo软件求解;第三阶段确定从物流中心到共同配送中心的最优配送路径。通过对比两大品牌奶制品在北京地区各商超的单独配送与共同配送成本,验证了模型和算法的合理性和有效性。研究结果为解决不同类型产品共同配送网络优化等问题提供了决策依据。     

基于区块链的粮食防伪溯源系统的设计与实现

针对粮食溯源系统的安全问题,传统的中心化存储数据在各企业之间存在着信任问题,消费者在进行溯源查询时同时存在着安全问题。以大米为研究对象,构建粮食供应链溯源模型,搭建基于Hyperledger Fabric的防伪溯源系统,设计数据上链以及查询的智能合约。组织节点添加作物生成编号并关联溯源ID,将二维码、溯源ID与区块链相结合实现防伪溯源,设计本地及链上双存储方式并进行数据校验后返回信息。为保障二维码的安全性,应用改进RSA加密算法生成密钥对,使用公钥加密,私钥解密的形式对溯源ID生成加密二维码,消费者解密时从链上获取私钥对密文解密获取溯源ID。设计小程序并验证改进RSA算法的有效性,将小程序运用在区块链溯源并进行测试应用。测试结果表明,具有防篡改功能的区块链网络与小程序结合可以满足消费者溯源查询的基本需求,可以实现更安全快捷的溯源模式,保障了粮食信息的安全性。     

分销配送网络优化模型及其求解算法

为了优化网络结构 ,寻求最佳配送策略 ,最终找出成本最小的供应链 ,针对需求拖动式供应链中 ,多供应商、多产品、多客户分销配送网络的优化设计问题 ,在考虑需求分配的情况下 ,提出了分销配送网络的优化模型。为了求解优化模型 ,提出了基于混合遗传算法求解混合 0 - 1整数规划问题的算法 ,它是用遗传算法搜索 0 - 1变量的最优解 ,将其他算法融入遗传算法中 ,对非 0 - 1变量进行求解的一种算法。最后通过两个算例进行了仿真实验 ,验证了优化模型的正确性和算法的有效性。模型简明、客观 ,算法易于扩展并具有鲁棒性、通用性     

承担捆绑接头载荷的加筋壁板稳定性优化方法

捆绑式运载火箭核心舱体主要为加筋壁板结构,与核心舱连接的助推器通过接头将助推载荷传递给核心舱体,同时核心舱体还承受着远端传递而来的均布载荷。设计舱体结构时要求加筋壁板在这些载荷作用下具有足够的稳定性,并使整个结构的质量尽可能轻。本文研究了承担捆绑接头载荷的加筋壁板结构优化方法。基于薄壁结构稳定性公式,同时考虑结构效率最大化和结构的质量最轻,提出了相应的优化目标函数。使用优化程序对算例进行优化,并基于有限元进行了验证。然后,对捆绑接头承载比例和接头宽度进行了参数分析。结果表明,接头载荷所占比例对优化结构的质量影响不大,而接头宽度的增大会使优化结构的质量下降。     

考虑同时取送货的城市快递共同配送路径优化

针对快递企业的配送车辆在城市配送过程中空载严重的问题,在多家快递企业实施共同配送的前提下,考虑车辆同时取送货对车辆装载率的影响,以配送系统总成本最小化为优化目标,建立考虑同时取送货的城市共同配送路径优化模型,并设计改进遗传算法进行求解,最后通过算例分析验证了模型和算法的实用性与有效性。     

基于联盟区块链的技术交易平台研究与设计

当前我国经济形势面临大变局,科技创新如何赋能高质量发展成为关键命题,这也对技术交易平台提出了更高的要求。目前国内传统技术交易平台数据资源分散、交易过程难记录、交易结果难溯源等问题突出,难以满足现阶段技术交易市场的实际需求。而区块链技术具有去中心化、开放共识、可追溯、不可篡改等多种特征,为问题的解决提供了新思路。在背景下,本文提出了一种基于联盟区块链的技术交易平台设计方案,通过建立机构联盟链,实现跨平台技术资源数据共享。将交易数据上链存储,便于交易信息后期追溯。利用智能合约实现数据访问控制,保证数据的安全性。基于联盟链的技术交易平台能有效整合技术资源,实现参与各方的共同信任,从而提升科技成果转化效率。     

基于区块链的农产品可信检测数据存储方法

针对现阶段农产品质量检测数据的可信存取,以及数据的高吞吐量、低事务处理延时问题。提出了一种基于区块链的农产品可信检测数据链上链下分类存储方法。首先根据区块链的去中心化、不可篡改、带时间戳特性,将敏感的小文件检测数据存储在区块链,为其提供存储授信支持;其次将非敏感的大文件数据存储至链下数据库,从而缓解将整个检测记录链上存储所带来数据的高吞吐量;最后利用布隆过滤器的哈希函数快速判断查询元素是否在指定数据集中,来提高链上检测数据的查询效率。为了验证所提方法的查询效率,比较了在同一区块链数据存储环境下的有或者无布隆过滤器的两套实验方案。结果表明：前者的链上数据查询速度要高于后者,因此,所提方法能够为农业产品检测数据提供一个有效、可信的存取途径。     

采用退火遗传算法的配电网优化方法

在分析多约束多目标配电网优化模型基础上,针对传统遗传算法求解时静态稳定性和鲁棒性不强、爬坡能力弱、收敛速度慢等问题,引入网络拓扑简化方法,决策变量多参数编码和退火动态罚因子处理约束,提出了基于退火遗传算法的配电网模型求解方法。通过实际农网决策工程验证表明,退火遗传算法适应度爬坡能力明显加强,稳定于1的几率提高,收敛于全局最优次数增多,运行时间缩减,而且综合费用比传统遗传优化方案减少了近50万元,从而达到了进一步优化的目的。