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题名边缘计算场景下的多层区块链网络模型研究
被引量：15
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作者
殷昱煜
叶炳跃
梁婷婷
段宏岳
李尤慧子
万健
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机构
杭州电子科技大学计算机科学与技术学院
浙江科技学院信息与电子工程学院
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出处
《计算机学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期115-134,共20页
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基金
国家重点研发计划项目(No.2020YFB2103805)
国家自然科学基金项目(No.61802093,62002088)
浙江省属高校基本科研业务费专项资金(No.GK199900299012-025,GK209907299001-020)资助.
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文摘
近年来,越来越多的研究人员尝试将边缘计算场景中收集的数据存储在区块链上,以解决传统数据存储方案中数据安全性差、防篡改性弱的问题.然而在已有的设计方案中,设备往往需要保存完整的区块数据,并且在对链上的特定数据进行取回或验证时,需要遍历大量的区块以找到对应的数据,降低了边缘计算场景中用户侧的响应速度.此外,传统共识算法也不适用于资源受限的终端设备.针对上述问题,本文提出了一种面向边缘计算的多层区块链网络模型.具体地,该模型被分为了核心层、边缘层和终端层三层:终端层被划分为多个局部网络,每一个局部网络中都包含了一个终端侧区块链,链上存储了该局部网络中终端节点产生的数据;位于边缘层的边缘侧区块链对终端层中的每一个局部网络中的终端侧区块链定期进行备份;核心层中部署了一些核心设备,负责边缘层节点的审核、注册等工作.我们对模拟数据进行了仿真实验,结果表明在该模型中查找某一特定数据哈希的速度相比传统的有向无环图式区块链模型提高了4-7倍.我们还提出了一种自适应工作量证明算法,算法执行的难度可以根据终端节点的行为动态进行调整.实验结果表明,相比传统工作量证明算法,执行该自适应算法的正常节点的交易效率可以提升4-5倍.
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关键词
边缘计算
区块链
智能合约
共识算法
数据存储
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Keywords
edge computing
blockchain
smart contract
consensus algorithm
data storage
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分类号
TP393
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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