[發明專利]一種面向異構環境下的微小算力調度系統

有效

• 申請號: 202010062054.6
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111275420B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 王堃;孫雁飛
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G06Q20/06
• 分類號: G06Q20/06;H04L67/10;H04L67/104
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 姚姣陽

一種面向異構環境下的微小算力調度系統，包括在區塊鏈網絡中構建的節點聯盟，節點聯盟包括選定的代表節點；節點聯盟中其余節點均與代表節點相連，代表節點與外部區塊鏈網絡通訊連接進行數據交換；代表節點根據節點聯盟內各節點的計算資源進行計算任務劃分，并根據各節點的計算資源使用狀態動態調整各節點的計算任務分配，再根據各節點貢獻的計算量進行獎勵分配。該系統可以對微小算力節點進行合理組織和任務分配，使微小算力節點更加容易地在區塊鏈系統的算力競爭中獲得收益，促進了對算力資源的有效利用。

技術領域

本發明屬于區塊鏈技術領域，具體涉及一種面向異構環境下的微小算力調度系統。

背景技術

傳統區塊鏈共識機制的核心理念是通過引入分布式節點的算力競爭(工作量證明Proof-of-Work,PoW)來保證數據一致性和共識的安全性。區塊鏈系統中,各節點(即礦工)基于各自的計算機算力的相互競爭來共同解決一個求解復雜但驗證容易的SHA256數學難題(即挖礦)，最快解決該難題的節點將獲得區塊記賬權和系統自動生成的收益。基于算力競爭的共識機制是當前區塊鏈主流解決方案，其存在“贏者通吃(Winner-takes-all)”的特點。這一特點導致計算力高的節點壟斷收益而低計算力節點無法得到收益，進而低算力節點極少參與到區塊鏈活動中。由于大規模分布式資源管理中節點算力異構的特性，采用傳統的區塊鏈共識機制使得其中低計算力節點難以獲得合理的收益。所以有必要對這些問題進行解決。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種面向異構環境下的微小算力調度系統，可以實現對微小算力節點的合理組織和任務分配，使微小算力節點更加容易地在區塊鏈系統的算力競爭中獲得收益，促進了對算力資源的有效利用。

本發明提供，一種面向異構環境下的微小算力調度系統，包括在區塊鏈網絡中構建的節點聯盟，節點聯盟包括選定的代表節點；節點聯盟中其余節點均與代表節點相連，代表節點與外部區塊鏈網絡通訊連接進行數據交換；代表節點根據節點聯盟內各節點的計算資源進行計算任務劃分，并根據各節點的計算資源使用狀態動態調整各節點的計算任務分配，再根據各節點貢獻的計算量進行獎勵分配。

作為本發明的進一步技術方案，節點聯盟由地理上設定距離內的節點組成或由同一單位或組織內的節點組成。

進一步的，代表節點可對節點聯盟中的節點進行擴充或裁減。

進一步的，代表節點采用最近貢獻劃分機制和當下貢獻劃分機制對節點聯盟中的節點進行獎勵分配。

更進一步的，近貢獻劃分機制具體為：節點聯盟獲取獎勵后，代表節點根據設定時間內各節點貢獻的計算量來進行獎勵劃分，若任一節點在進行獎勵劃分前退出節點聯盟，則按照該節點貢獻的計算量為其劃分獎勵。

更進一步的，節點根據最近貢獻劃分機制獲得的獎勵為：

其中，i為所對應的節點，T₀和T₁分別為節點任務計算的起始時間和結束時間；MHPS(t)是節點i在t時的算力水平，為節點聯盟獲得的獎勵。

更進一步的，當下貢獻劃分機制具體為：代表節點預估在將來設定時間內能獲得的獎勵，然后根據節點聯盟內每個節點的當前計算力預支獎勵。

更進一步的，節點根據當下貢獻劃分機制獲得的獎勵為：

其中，i為所對應的節點，T₀和T₁分別為節點任務計算的起始時間和結束時間；MHPS(t)是節點i在t時的算力水平，為代表節點預估節點聯盟到T₁時刻所獲的獎勵。