题名 基于工作量证明和权益证明改进的区块链共识机制
被引量：17
1
作者
吴梦宇 朱国胜 吴善超
机构
湖北大学计算机与信息工程学院
出处
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2020年第8期2274-2278,共5页
基金
赛尔网络下一代互联网技术创新项目(NGII20180803)。
文摘
当前区块链工作量证明(PoW)机制浪费大量算力和电力的缺陷日益凸显,而权益证明(PoS)机制由于无成本权益以及权益无限增长容易产生分叉和富者愈富问题,不能保证区块链的稳定性。针对二者的缺陷,提出了一种基于PoW和PoS改进的区块链共识机制PoWaS。首先,降低哈希计算的难度并限制最大难度值,以减少寻找随机数所花费的算力和电力资源;其次,为有效持币时间和币龄设置上限,防止由于币龄无限增长而带来的富者无限富的问题;然后,引入信用值的概念,为每个节点赋予一个信用值,并根据节点行为升降信用值;最后,加入竞争等待时间,由寻找随机数所花费的时间、币龄和信用值计算得到一个值pStake,而pStake最大的节点获得打包记账权。实验搭建了一个拥有6个节点的PoWaS共识机制区块链,实验结果表明PoWaS可以减少算力浪费、加快出块速度和平衡记账权竞争。
关键词
区块链 共识机制 工作量证明 权益证明 信用值
Keywords
blockchain consensus mechanism proof -of-work (pow )proof -of-Stake(PoS)credit value
分类号
TP301.6
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
题名 基于市场证明共识的分布式账本协议:Achain
2
作者
薛立德 徐鑫朋 桑耘 于铭华 邱定
机构
中国电子科技集团公司第三十二研究所
出处
《计算机系统应用》
2023年第2期13-24,共12页
文摘
区块链技术给加密货币带来了新的变化,并得到了广泛的应用.然而,它仍面临着高吞吐量、低交易延迟、安全性和去中心化的需求和目标.此外,消费节点(交易提供者)的意愿难以映射到leader中,区块开采者热衷于挖矿竞赛也导致中心化和能耗的加剧.为此,提出了一种不同于传统PoW(proof-of-work)共识的新型共识算法——PoM(proof-of-market),及其第一个实施案例——Achain协议.PoM的算法设计使得消费节点进行PoW工作,并投票选出leader节点.这不仅离散化了挖矿的工作,提升了去中心化,降低了能耗,还体现了消费节点的意愿,只有受到最多支持的节点才能成为leader.在性能上,相较于PoW型区块链,Achain还提升了可扩展性,此外,还提供了一种Achain节点存储优化方案——FastAchain;在安全性方面,Achain辅以一套激励相容的奖惩机制使得恶意节点的收益期望为负,这保护了诚实节点的利益,且Achain可以容忍至多1/3的全网总算力被恶意节点控制.为了验证Achain的性能表现,实施了一个大规模网络下的Achain原型用来评估其相关性能,结果表明Achain达到了预期,优于一些主流的代表性区块链协议,且保持了良好的链收敛性和去中心化.
关键词
区块链 分布式算法 分布式共识 工作量证明 分布式交易账本
Keywords
Blockchain distributed algorithm distributed consensus proof -of-work (pow )distributed transaction ledger
分类号
TP311.13
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
题名 PoW共识算法中的博弈困境分析与优化
被引量：33
3
作者
唐长兵 杨珍 郑忠龙 陈中育 李翔
机构
浙江师范大学数理与信息工程学院 复旦大学电子工程系自适应网络与控制实验室 复旦大学智慧网络与系统研究中心
出处
《自动化学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第9期1520-1531,共12页
基金
国家自然科学基金(61272007 61503342 +3 种基金 61672467) 国家自然科学基金重点项目(71731004) 国家杰出青年基金(61425019) 浙江省自然科学基金(LY16F030002)资助~~
文摘
区块链是随着比特币等数字加密货币逐渐兴起而盛行的一种新型去中心化分布式系统,具有去中心化、时序数据、集体维护、可编程和安全可信等特点.目前,区块链已引起政府部门、金融机构、科技企业和资本市场的高度重视与广泛关注.如何在一个去中心化的分布式系统中高效地达成共识是区块链技术研究的重要问题.本文从工作量证明(Proof of work,PoW)共识算法的挖矿困境入手,分析PoW共识过程中矿工策略选择的纳什均衡存在条件.利用零行列式(Zero determinant,ZD)策略对矿工策略选择进行优化,并通过数值仿真来验证优化算法的有效性.概括来说,本文从博弈论角度来理解和剖析PoW共识算法,为进一步设计基于博弈论的共识算法提供新的思路和方法.
关键词
区块链 工作量证明 共识算法 区块截留攻击 纳什均衡 零行列式策略
Keywords
Blockchain, proof of work （pow ）, consensus algorithm, block withholding attack, Nash equilibrium, zero determinant （ZD） strategy
分类号
TP311.13
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
题名 基于有向无环图的高效区块链共识算法
被引量：11
4
作者
王壹铭 初剑峰 王永军 陈彦东
机构
吉林大学计算机科学与技术学院 长春市公安局网安支队 吉林大学第二医院信息中心
出处
《吉林大学学报（理学版）》
CAS
北大核心
2020年第5期1167-1172,共6页
基金
吉林省中青年科技创新领军人才及团队项目(批准号:20170519017JH) 吉林省省校共建示范项目(批准号:SXGJSF2017-4)。
文摘
针对传统区块链共识算法存在效率低和大量资源浪费的问题,提出一种使用基于ID分类的有向无环图数据结构取代传统区块链链式数据结构的算法,解决了传统区块链项目无法在短时间内确认大量交易的问题.该算法使用基于ID分类的有向无环图数据结构能更简单地达成共识,适用于多用户在同一时间进行交易确认.该共识算法与传统区块链项目相比能在更短的时间内确认交易,从而可节省大量的硬件资源,且提升区块链对交易的处理效率.
关键词
区块链 共识算法 工作量证明(pow ) 股权证明(PoS) 实用拜占庭容错(PBFT)
Keywords
blockchain consensus algorithm proof of work (pow )proof of stake(PoS)practical Byzantine fault tolerance(PBFT)
分类号
TP311.13
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
题名 区块链的理想与现实
被引量：8
5
作者
何宝宏
机构
中国信息通信研究院
出处
《中兴通讯技术》
2018年第6期49-51,共3页
文摘
认为区块链是互联网的又一块补丁,弥补了价值传递时的不足。去中心、匿名性和不可篡改,一起构成了区块链的三大技术支柱,这些技术特征在实际的商业应用中,还需要做很多的妥协和再平衡工作。区块链作为一种新兴的数据库技术,还处于非常早期的阶段,多个方面的技术都有待改进。
关键词
区块链 去中心化 工作量证明(pow ) 权益证明(PoS) 区块链即服务(BaaS)
Keywords
blockchain decentralized proof of work (pow )proof of stake (PoS)blockchain as a service (BaaS)
分类号
TN929.5
[电子电信—通信与信息系统]
题名 量子算法对比特币区块链攻击的研究
6
作者
于涧 闫芳序 王剑辉 于泽翔
机构
沈阳师范大学数学与系统科学学院 东北大学悉尼智能科技学院
出处
《沈阳师范大学学报（自然科学版）》
CAS
2024年第1期30-35,共6页
基金
教育部产学研合作协同育人项目(22060022827110) 辽宁省教育厅服务地方项目(LFW202004).
文摘
以比特币为核心交易货币的区块链技术分布在一个去中心化的P2P网络中,近年来在如医疗、金融、智能制造等多个领域的市场中展现出了蓬勃的生机,极具发展前景.然而量子技术的不断发展进步对区块链的安全性能产生了极大的冲击.首先阐述比特币网络中PoW共识算法对哈希函数的依赖性和交易事务中数字签名ECDSA加密算法的工作原理,而后针对2类具有潜在威胁性的量子算法——Grover算法和Shor算法——对比特币区块链的攻击机制展开分析.得出结论:Grover算法可对PoW中的SHA256哈希函数进行快速求解,有望在未来完成攻破;Shor算法可通过ECDSA加密算法中的公钥信息推导出私钥,从而窃取交易成果.最后列举了几种改进算法以应对量子攻击.
关键词
比特币 区块链 量子攻击 共识机制 数字签名
Keywords
bitcoin blockchain quantum attacks proof of work (pow )digital signature
分类号
TP183
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
S-3
[自动化与计算机技术—控制科学与工程]
题名 基于区块链的图书侵权记录存证平台
被引量：4
7
作者
张逸飞 曹少中 祁德力 王亮 杨彦红
机构
北京印刷学院信息工程学院 北京印刷学院经济管理学院
出处
《应用科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期184-196,共13页
基金
国家自然科学基金（No.61472461） 北京市教委科研计划基金（No.KM201810015010）资助
文摘
针对越来越频繁的音频阅读图书内容对图书构成侵权行为而未能及时有效存证的困境,提出一种以区块链技术对图书版权侵权记录进行自动存证的方案.首先,将网络爬取的音频信息进行处理,与图书内容查重比对后将结果存入私有区块链结构;其次,在基于工作量证明共识的基础上设计实现了复杂度可行的共识算法;最后,结合密码学的摘要信息认证与数字签名验证机制对区块数据进行安全性检查.系统测试结果验证了平台的效率和可靠性.
关键词
区块链 私有链 共识机制 存证 工作量证明
Keywords
blockchain privatechain consensus mechanism deposit certificate proof of work (pow )
分类号
TP311
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
题名 基于策略梯度算法的工作量证明中挖矿困境研究
被引量：3
8
作者
王甜甜 于双元 徐保民
机构
北京交通大学计算机与信息技术学院
出处
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2019年第5期1336-1342,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(61572005) 河北省高等教育科技研究重点项目(ZD2017304)~~
文摘
针对区块链中工作量证明(PoW)共识机制下区块截留攻击导致的挖矿困境问题,将矿池间的博弈行为视作迭代的囚徒困境(IPD)模型,采用深度强化学习的策略梯度算法研究IPD的策略选择。利用该算法将每个矿池视为独立的智能体(Agent),将矿工的潜入率量化为强化学习中的行为分布,通过策略梯度算法中的策略网络对Agent的行为进行预测和优化,最大化矿工的人均收益,并通过模拟实验验证了策略梯度算法的有效性。实验发现,前期矿池处于相互攻击状态,平均收益小于1,出现了纳什均衡的问题;经过policy gradient算法的自我调整后,矿池由相互攻击转变为相互合作,每个矿池的潜入率趋于0,人均收益趋于1。实验结果表明,policy gradient算法可以解决挖矿困境的纳什均衡问题,最大化矿池人均收益。
关键词
区块链 工作量证明机制 博弈论 深度强化学习 策略梯度算法
Keywords
blockchain proof of work (pow )game deep reinforcement learning policy gradient algorithm
分类号
TP183
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
