[發(fā)明專利]一種基于LSTM的以太坊交易打包等待時(shí)間的預(yù)測方法

有效

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• 申請日: 2019-06-11
• 公開（公告）號: CN112069250B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王興亞;李紫欣;徐介暉;王新宇;陳振宇
• 申請（專利權(quán)）人: 南京慕測信息科技有限公司
• 主分類號: G06F16/27
• 分類號: G06F16/27;G06Q40/04;G06N3/04;G06N3/08
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本發(fā)明涉及一種基于LSTM的以太坊交易打包等待時(shí)間的預(yù)測方法。該方法基于特征提取和相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算對歷史交易信息進(jìn)行處理，構(gòu)建用于模型訓(xùn)練的特征矩陣和交易等待時(shí)間向量；在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法構(gòu)建預(yù)測模型，并在模型構(gòu)建時(shí)不斷通過訓(xùn)練結(jié)果和誤差評估模型表現(xiàn)并基于Adam優(yōu)化算法調(diào)整模型權(quán)重，從而學(xué)習(xí)生成一個(gè)交易打包等待時(shí)間預(yù)測模型LSTM?Model；最后，將當(dāng)前用戶的預(yù)期價(jià)格和Gas Limit以及當(dāng)前的影響因素輸入到LSTM?Model中，最終生成當(dāng)前交易的打包等待時(shí)間的預(yù)測結(jié)果。本發(fā)明目的在于幫助以太坊用戶判斷給定GasPrice下交易打包等待的時(shí)間，進(jìn)而對定價(jià)進(jìn)行必要的調(diào)整，減少用戶的Gas支出，從而有效提高用戶的交易效率并降低交易成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于區(qū)塊鏈分析和機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域，尤其適用于以太坊交易成本度量領(lǐng)域，其目的在于為以太坊用戶進(jìn)行低成本的交易提供指導(dǎo)，是一種幫助以太坊用戶選擇更合理Gas單位價(jià)格的方法。

背景技術(shù)

區(qū)塊鏈?zhǔn)欠植际綌?shù)據(jù)存儲、點(diǎn)對點(diǎn)傳輸、共識機(jī)制、加密算法等計(jì)算機(jī)技術(shù)的新型應(yīng)用模式，其通過共識機(jī)制、自愿遵守的社會合約，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)在全球范圍內(nèi)自由使用的、去中心化的價(jià)值轉(zhuǎn)移系統(tǒng)。區(qū)塊鏈技術(shù)具有去中心化、時(shí)序數(shù)據(jù)、集體維護(hù)、可編程和安全可靠等特點(diǎn)，適合構(gòu)建可編程的貨幣系統(tǒng)、金融系統(tǒng)乃至宏觀社會系統(tǒng)，因而受到社會各界的廣泛關(guān)注。以太坊是一個(gè)基于區(qū)塊鏈技術(shù)的去中心化應(yīng)用平臺，它允許任何人在平臺中建立和使用通過區(qū)塊鏈技術(shù)運(yùn)行的去中心化應(yīng)用。不同于比特幣平臺，以太坊是圖靈完備的可編程的區(qū)塊鏈，可以執(zhí)行復(fù)雜算法的編碼，具有高適應(yīng)性和靈活性。

所有以太坊區(qū)塊鏈上的操作都由各賬戶發(fā)起的交易而引發(fā)，以太坊中的“交易”是一個(gè)賬戶向另外一個(gè)賬戶發(fā)送一筆被簽名的消息數(shù)據(jù)包的過程，區(qū)塊鏈會記錄并存儲相應(yīng)的數(shù)據(jù)。交易的類型有兩種，一種是直接由用戶(外部實(shí)體)創(chuàng)建的交易，一種是由智能合約創(chuàng)建的交易。以太坊在區(qū)塊鏈上實(shí)現(xiàn)了一個(gè)運(yùn)行環(huán)境，被稱為以太坊虛擬機(jī)(EVM)，智能合約賬戶收到一筆交易，交易所帶的參數(shù)都會成為代碼的入?yún)ⅲ霞s代碼會被以太坊虛擬機(jī)(EVM) 在每一個(gè)參與網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，以作為它們新區(qū)塊的驗(yàn)證。為了防止代碼陷入無限循環(huán)或其他異常情況占用過多資源，以太坊規(guī)定每個(gè)代碼操作需要花費(fèi)一定的成本。每個(gè)在以太坊上進(jìn)行的交易包含許多代碼操作，所以交易發(fā)起用戶需要為交易支付一定的費(fèi)用，在以太坊中稱為Gas。用戶愿意花費(fèi)于每個(gè)Gas單位的價(jià)錢稱為GasPrice，用戶愿意為執(zhí)行代碼或確認(rèn)交易支付的最大Gas量(最少21000)稱為GasLimit。

礦工一般按照GasPrice從高到低排列后依次選取交易打包，所以高于平均價(jià)格的交易被快速打包的可能性大于以低于平均價(jià)格的交易。每個(gè)用戶對交易被打包的時(shí)間要求不一樣。用戶一般很難掌握對Gas進(jìn)行合理定價(jià)的技巧，如果只是按照當(dāng)前的平均價(jià)格來進(jìn)行定價(jià)，可能造成用戶在時(shí)間和金錢上的損失。目前，一些平臺會根據(jù)歷史和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)給出一個(gè)安全的Gas定價(jià)和建議的Gas定價(jià)，但是大多數(shù)是現(xiàn)有數(shù)據(jù)的平均數(shù)，精度也比較低，大多數(shù)以太坊用戶也難以通過現(xiàn)有的數(shù)據(jù)圖表分析得出合理的定價(jià)。

LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種特殊類型的RNN，是一種適合多輸入變量的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。不同于傳統(tǒng)RNN，LSTM可以學(xué)習(xí)長期依賴信息，因而適合處理多變量的時(shí)間序列預(yù)測問題。交易打包等待時(shí)間預(yù)測的相關(guān)的輸入變量有多個(gè)，且以太坊交易信息在時(shí)間上是連續(xù)有一定規(guī)律的，可以將本問題看作一個(gè)多變量輸入的時(shí)間序列預(yù)測問題。綜上，本發(fā)明采用LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為預(yù)測模型。