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题名一种支持高并发的多人链下支付方案
被引量：4
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作者
葛钟慧
张奕
龙宇
刘振
刘志强
谷大武
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机构
上海交通大学网络空间安全学院
上海交通大学计算机科学与工程系
上海观源信息科技有限公司
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出处
《计算机学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第1期132-146,共15页
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基金
国家自然科学基金(61672347,61672339,61872142,61932014,61572318)
“十三五”国家密码发展基金(MMJJ20170111)
+1 种基金
上海市2019年度“科技创新行动计划”(19511101403,19511103900)
上海市闵行区中小企业技术创新计划(2018MII110)资助~~
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文摘
随着区块链技术研究与应用的快速发展,可扩展性瓶颈对于其在大规模应用场景下的主要制约作用逐渐凸显.作为解决区块链可扩展性问题的关键技术之一,支付通道技术将交易清算从链上的全网矿工认证转移到链下通道内的支付双方认证,从而实现了支付近乎即时确认;结合路由算法构成的支付通道网络,实现了任意两点间的链下支付,极大地提升了区块链的可扩展性.然而,目前的研究大多针对双人通道,涉及到多方的链下支付无法在单个通道内或通过单条支付路径完成,同时对于具有频繁、相互交易需求的多个人,两两间建立通道或通过路由来完成链下支付的所需链上开销与复杂性较高.现有的多人通道方案效率低下,不适用于高并发的链下支付场景,且不能支持跨通道支付,限制了链下支付的范围.基于此,本文在原有多人通道框架内改进了通道内状态更新机制,将通道状态依据支付串行更新变为并行更新,并引入支付有效期来减轻网络时延与高并发支付场景对支付有效性的影响,从而实现通道内支付处理效率的提升和对链下高并发支付场景的支持,此外在不关闭通道的前提下允许节点退出通道以提高通道可持续性;将多人链下支付从通道内推广至跨通道,具体地,在多人通道内引入条件支付与赎回支付,以支持安全的跨通道支付,同时将原双人通道网络中的基于图嵌入的贪心路由算法应用至多人通道网络中,以实现网络任意两点间的支付路径寻找.分析表明,多人通道网络具备可行性,并可实现安全的链下支付;我们对链下支付的路由情况进行模拟,实验结果显示,该方案实现了88%的链下支付成功率为88%,且在静态场景下的路由开销相对双人通道网络降低了28%,面对网络环境与设置变化路由性能更加稳定.由此,此方案具有高效、支持高并发、稳定的特性,满足实际应�
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关键词
区块链
多人通道
链下支付
高并发
路由
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Keywords
blockchain,multi-party payment channel
off-chain payment
high-concurrency
routing
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分类号
TP309
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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题名区块链可扩展性研究:问题与方法
被引量：60
- 2
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作者
潘晨
刘志强
刘振
龙宇
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机构
上海交通大学计算机科学与工程系
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出处
《计算机研究与发展》
EI
CSCD
北大核心
2018年第10期2099-2110,共12页
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基金
国家自然科学基金项目(61672347
61672339
61572318)~~
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文摘
区块链技术作为分布式账本的关键技术之一,其在不依赖于任何第三方可信机构的前提下,解决开放网络中的信任问题,去中心化的特点使其有着广泛的应用前景,但面临着可扩展性不足的瓶颈.目前,区块链可扩展性的瓶颈主要体现在2个方面:性能效率低下、功能难以扩展.以比特币为例,从性能上讲,当前仅支持7笔?秒的交易吞吐量,显然无法满足现今数字支付的场景,也无法承载在数字支付领域外的其他应用.从功能上讲,当前不同区块链系统之间的资产或数据难以交互.在现实情况中,不同的区块链系统承载着不同的业务和需求.为此,需要实现链与链之间的交互,才能打通不同区块链之间的信息或价值通道,避免每一区块链成为信息或价值孤岛,并在此基础上实现价值互联网.区块链可扩展性的研究已经引起了学术界及产业界越来越多的关注,将从区块链性能提升及功能扩展2个角度出发,分别介绍区块链可扩展性领域的相关技术和研究进展,其中包括3类当前主流的、提升区块链交易吞吐量的方案:链下支付网络、Bitcoin-NG和分片机制;以及4类代表性的、实现区块链功能扩展的跨链互通技术.分析对比不同方案的特性、适合场景及可能存在的不足之处,并在此基础上给出进一步研究方向.
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关键词
区块链
可扩展性
链下支付通道
Bitcoin-NG
分片机制
跨链技术
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Keywords
blockchain
scalability
off-chain payment channel
Bitcoin-NG
sharding
cross-chain
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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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题名区块链链下支付通道网络的可选择多路径支付方案
被引量：1
- 3
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作者
刘亚
杜海洲
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机构
上海理工大学光电信息与计算机工程学院
中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室
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出处
《应用科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期511-527,共17页
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基金
“十三五”密码发展基金理论课题(No.MMJJ20180202)资助
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文摘
链下支付通道网络存在用户节点无法根据实际需求选择转账方式、单次路由中仅使用单一路径发起交易导致的容错率低等问题。为此,提出一种基于链下支付通道网络的可选择多路径支付方案,可以为用户节点提供基于实际需求的距离最短优先、手续费最低优先以及距离和手续费综合度量3种转发选择;同时基于链下支付通道网络改进了开放最短路径优先协议,并根据节点所选的不同优先级构建多条路径以并行转发支付,相对于已有的方案显著提升了单次路由下转账支付的成功率;最后还设计了接收方节点确认转账成功后可主动释放其他路径的功能,以适当提高支付性能。
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关键词
区块链
可扩展性
链下支付通道
可选择多路径支付
支付成功率
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Keywords
blockchain
scalability
off-chain payment channel
alternative multipath payment
payment success rate
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分类号
TP311.13
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
F724.6
[自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
F832.2
[经济管理—产业经济]
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