面向车联网的身份认证资源协同分配算法

【目的】为解决车联网节点身份认证中繁忙区域的密集认证请求导致的处理效率低问题,提出基于自适应管理区域划分的计算资源协同分配算法(adaptive collaborative computing resource allocation algorithm for managing region division, AMRD)。【方法】首先建立一种弹性的身份认证辅助架构,根据认证流程将认证角色分为请求者、处理者和管理者;然后,针对管理者的计算任务负载不平衡问题,提出一种管理区域划分算法,根据上一时隙所有请求者的任务平均响应时延调整管理者管理区域,并将满足空余计算资源要求的处理者作为临时管理者,以提高认证效率;最后,将管理者的计算资源分配表述为一个优化问题,利用自适应算法为调整后的管理者分配计算任务。【结果】与目前3种主流资源协同分配算法相比,AMRD的资源利用率分别提高18.8%、20.2%和144.6%,平均任务响应时延分别降低17.6%、24.0%和29.5%,任务成功率分别提高4.2%、6.5%和20.7%。【结论】本研究结果可为车联网场景下实现高时效通信提供参考。     

基于通信时延分组的改进实用拜占庭容错算法

【目的】为解决实用拜占庭容错算法(practical Byzantine fault-tolerant algorithm, PBFT)通信复杂度高、共识时延高等不足,提出节点间通信时延分组的改进实用拜占庭容错算法(grouping PBFT,GPBFT)。【方法】首先将区块链系统节点进行分组,依据最少网络通信次数确定分组数;然后计算各组节点间平均通信时延进行组内节点筛选,确定组内节点数;最后以共识成功率、失败率和节点历史行为评估参数为变量计算节点信誉值,监督节点共识行为,减少异常节点的参与。【结果】通过基于Hyperledger Fabric平台的区块链系统进行仿真试验,结果表明：与PBFT相比,GPBFT平均时延降低57.86%、平均吞吐量提高55.04%,通信复杂度数量级由平方级降低为对数级。【结论】GPBFT可满足多节点场景下区块链复杂通信的高时效性需求,解决了行业区块链系统大规模节点的需求问题。