[發明專利]基于區塊鏈分片技術的網絡資源分配方法、裝置、終端設備及存儲介質

有效

• 申請號: 202110013884.4
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112839086B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 黃華威;岳崢宇;鄭子彬
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: H04L67/10
• 分類號: H04L67/10;H04L67/1097;H04L41/0823
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 楊小紅

本申請提供了一種基于區塊鏈分片技術的網絡資源分配方法和裝置，方法包括獲取各區塊鏈分片當前時刻的隊列長度；其中，一個區塊鏈分片的交易池表示一個隊列，隊列長度表示區塊鏈分片的交易池中交易數量；將各隊列長度代入資源優化模型，計算出當前時刻各區塊鏈分片所需的最小網絡資源；其中，資源優化模型表示區塊鏈分片所需的網絡資源與隊列長度之間的關系；根據各區塊鏈分片所需的最小網絡資源為各區塊鏈分片分配對應的網絡資源。該方法可以為每一個區塊鏈分片提供了最優的資源分配方法，能在有效地節約資源。

技術領域

本申請涉及區塊鏈網絡技術領域，具體涉及一種基于區塊鏈分片技術的網絡資源分配方法、裝置、終端設備和計算機可讀存儲介質。

背景技術

隨著區塊鏈技術的不斷成熟，例如加密貨幣，游戲和醫療等基于區塊鏈技術的去中中心化應用也隨之產生。然而，區塊鏈的可拓展性仍然是區塊鏈技術發展道路中的一大限制。在這里我們以比特幣作為一個例子，比特幣的平均出塊時間為10分鐘每塊，同時每個塊的大小也被限制為一個常數，大約每秒可以處理7-10筆交易。所以對于區塊鏈網絡來說，很難達到Visa(每秒 1500筆以上交易)，Paypal(每秒約200筆交易)等主流支付網絡的吞吐級別。為了增強區塊鏈網絡的可拓展性，提高其吞吐量，分片技術被引入到了區塊鏈網絡。分片技術最初被運用于數據庫技術中，它將數據庫分割成多個碎片并將這些碎片放置在不同的服務器上。在傳統區塊鏈網絡中，網絡中每一個節點都需要處理全部進入網絡的交易，而在分片網絡的場景中，網絡上的全部節點被分成了不同的分片，每個分片都由不同的節點組成。到達網絡中的交易也會被分到不同的分片中。因此，在分片網絡中每個節點只需處理傳入該分片的交易，通過和網絡上的其他節點并行處理就能完成大量的驗證工作。將網絡分割為碎片會使得更多的交易同時被處理和驗證。因此，隨著網絡規模的增長，區塊鏈網絡處理越來越多的交易將成為可能。在區塊鏈分片網絡中，每個節點都要處理發送到該節點所在分片的所有交易，存儲待出塊交易的空間被我們視作該分片的交易池，分片中的所有節點共同維護該分片唯一的交易池。每個分片都需要資源去完成打包交易出塊的任務，因此資源的調度就是一個重要的問題，不當的資源分配可能會導致：1)交易池中交易量的堆積，導致進入分片中的交易無法及時出塊；2)過多的資源被分配到錯誤的分片，導致大量資源浪費。

目前，主要采用區塊鏈網絡、或基于隊列的網絡優化以及采用區塊鏈網絡和基于隊列的網絡優化結合方式來對分片的區塊鏈進行資源優化，例如 Kokoris-Kogias等人的OmniLedger協議使用RoundHound和VRF協議將 Validator節點隨機的分配到不同的分片上，每個分片的共識采用PBFT算法，使最大容忍的作惡節點達到了1/3。然而，目前沒有針對多分片的區塊鏈網絡進行系統優化的方案。

申請內容

有鑒于此，本申請實施例中提供了一種基于區塊鏈分片技術的網絡資源分配方法、裝置、終端設備和計算機可讀存儲介質，以克服現有技術沒有針對多分片的區塊鏈網絡進行系統優化的方案的問題。

第一方面，本申請實施例提供了一種基于區塊鏈分片技術的網絡資源分配方法，該方法包括：

獲取各區塊鏈分片當前時刻的隊列長度；其中，一個區塊鏈分片的交易池表示一個隊列，所述隊列長度表示所述區塊鏈分片的交易池中交易數量；

將各所述隊列長度代入資源優化模型，計算出當前時刻各所述區塊鏈分片所需的最小網絡資源；其中，所述資源優化模型表示區塊鏈分片所需的網絡資源與隊列長度之間的關系；

根據各所述區塊鏈分片所需的最小網絡資源為各所述區塊鏈分片分配對應的網絡資源。

第二方面，本申請實施例提供了一種基于區塊鏈分片技術的網絡資源分配裝置，該裝置包括：

長度獲取模塊，用于獲取各區塊鏈分片當前時刻的隊列長度和被打包交易數目；其中，一個區塊鏈分片的交易池表示一個隊列，所述隊列長度表示所述區塊鏈分片的交易池中交易數量；