區塊鏈數據通信性能優化 ( 簡體 字) |
| 作者：李皎 | 類別：1. -> 程式設計 -> 區塊鏈 |
| 譯者： |
| 出版社：電子工業出版社 |  3dWoo書號： 50361
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NT售價： 245 元 |
| 出版日：11/1/2018 |
| 頁數：200 |
| 光碟數：0 |
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| 印刷：黑白印刷 | 語系： ( 簡體 版 ) |
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| ISBN：9787121317439 |
| 作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 序 |
| (簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證) |
| 作者序： |
| 譯者序： |
前言：隨著經濟全球化的持續發展，企業向著跨地域、跨國界方向發展，企業數據分布式管理成為必然趨勢。企業數據量日益增長，傳統的集中式數據管理導致中心節點負荷重，容易引起中心節點故障而出現全網癱瘓現象。企業越來越傾向于根據實際業務需求將數據分布式存儲在各個站點。然而，數據分布式存儲帶來站點間數據協作交互困難、通信效率低、可靠性差等問題，嚴重影響著企業獲取數據的響應速度和時效性。企業尋求一種更有效的方式解決分布式數據管理所面臨的問題。區塊鏈（Blockchain）是支撐管理信息系統發展的新興信息技術之一，它為分布式數據的存儲、驗證、傳遞和交流提供了一種解決方案。
近年來，區塊鏈技術受到人們的關注，區塊鏈在各個行業的巨大潛力被逐步挖掘，區塊鏈的研究和應用呈現迅猛的發展勢態。區塊鏈技術具有去中心化、數據不可偽造、不可篡改、去信任化、低運營成本的特點，使其在數字貨幣、金融證券、資產管理、交易支付領域凸顯廣闊的應用前景。與強烈的市場應用需求相比，區塊鏈的基礎理論研究相對滯后。各大學術檢索機構的搜索關鍵詞為“區塊鏈”的文獻并不多，可見區塊鏈技術作為新技術，還處于萌芽階段，其基礎理論需要進一步完善。目前，比特幣區塊鏈交易確認共識達成的時間周期為10分鐘左右，其處理業務能力只有每秒8筆，這顯然不適合大規模交易頻繁的商業級應用。如何縮短交易驗證時間、提高交易驗證效率，這些都是影響區塊鏈應用推廣的重要因素。因此采用何種方法有效組織節點進行交易驗證，以達到縮短區塊數據交易確認時間，提高區塊鏈業務處理能力是區塊鏈研究領域的關鍵問題之一。本書重點解決區塊鏈交易驗證中數據通信性能優化問題。
區塊鏈從本質上講是一種去中心化的P2P計算模式。作者從2005年開始研究P2P通信算法，已經進行了10余年。在陜西省自然科學基金、陜西省科技攻關項目、陜西省教育廳專項科技計劃的資助下，對P2P通信算法的網絡拓撲結構、通信機制、通信影響因子、通信樹構造進行了深入的研究。而近兩年興起的區塊鏈技術正是采用P2P網絡結構，長期研究的P2P通信算法可為區塊鏈交易驗證提供路由選擇策略，為區塊鏈技術實施落地提供理論參考。早在2008年已經有比特幣，然而區塊鏈技術是近兩年才真正被重視起來的。作者在2015年較早關注區塊鏈技術，讀博期間重點研究區塊鏈數據通信。本書正是這些研究工作的一個小結。
本書重點討論區塊鏈數據傳輸性能優化問題，分為6章。第1章對區塊鏈技術進行概述，通過對比特幣區塊鏈交易驗證流程分析，提出區塊鏈數據通信所要解決的問題。第2章從通信拓撲結構和通信機制的角度出發，構建了適合區塊鏈數據傳輸的模型。第3章分析了區塊鏈通信影響因子并給出節點通信連接數、節點信任度、服務請求優先級、權值的表示方法及度量方法，為后續區塊鏈通信算法研究奠定基礎。第4章從提升數據通信的效率、確保傳輸的可靠性、改善服務的公平性三方面進行研究，在節點通信能力、節點信任度、權值、服務請求優先級等多個影響因素的約束下，提出了不同的區塊鏈數據通信性能優化策略，包括考慮節點通信連接數的區塊鏈通信算法，考慮節點信任度的區塊鏈通信算法，考慮權值的多因子區塊鏈通信算法和考慮節點服務優先級的區塊鏈通信算法。第5章針對區塊鏈節點失效這一特例，研究了考慮節點失效的區塊鏈通信算法。第6章總結了全書的內容，對有待進一步研究的問題進行了展望。
在本書完成的過程中，得到了梁工謙教授、劉天時教授的指導與幫助，他們對本書的內容提出了很多寶貴的意見，在此表示衷心的感謝。本書由西安石油大學優秀學術著作出版基金資助出版。
由于作者水平有限，書中所存不妥之處，敬請專家和讀者批評指正。
作者
2018年6月 |
內容簡介：本書重點闡述了區塊鏈數據通信性能優化問題。本書從提升數據通信的效率，確保傳輸的可靠性，改善服務的公平性三方面進行闡述，在節點通信能力、信任度、權值、服務請求優先級等多個影響因素的約束下，首先從通信拓撲結構和通信機制角度優化通信性能，構建了多連接并發通信樹模型，在此基礎上，針對不同的應用需求和場景，提出了多個區塊鏈數據通信算法對區塊鏈通信性能進行優化，具體包括考慮節點信任度的區塊鏈通信算法、考慮權值的多因子區塊鏈通信算法、考慮節點失效的區塊鏈通信算法和考慮節點服務優先級的區塊鏈通信算法。從理論證明和仿真實驗對算法的正確性和有效性進行驗證。 |
目錄：第1章 區塊鏈技術概述 1
1.1 區塊鏈發展歷程 2
1.1.1 區塊鏈的起源 2
1.1.2 區塊鏈構建價值互聯網 3
1.1.3 區塊鏈發展的三個階段 5
1.1.4 區塊鏈國內外研究現狀 5
1.2 區塊鏈基本概念 8
1.2.1 區塊鏈的定義 8
1.2.2 區塊鏈的特點 8
1.2.3 區塊鏈的分類 10
1.3 區塊鏈運作原理 10
1.4 區塊鏈架構 12
1.5 區塊鏈的關鍵技術 19
1.5.1 P2P網絡 19
1.5.2 加密技術 21
1.5.3 共識機制 21
1.6 區塊鏈數據通信問題 22
1.7 章節內容及全書框架 26
參考文獻 30
第2章 區塊鏈數據通信模型構建 35
2.1 引言 36
2.2 區塊鏈數據通信拓撲結構 39
2.2.1 三種通信結構 39
2.2.2 樹形通信結構及優點 41
2.3 并發通信機制及通信規則 43
2.4 性能評價指標及通信樹特點 44
2.4.1 性能評價指標 44
2.4.2 通信樹特點 46
2.5 多連接并發通信樹模型 47
2.6 模型性能分析 49
2.6.1 通信結構性能比較 49
2.6.2 并發通信效率分析 51
2.6.3 節點使用率性能指標分析 51
2.7 模型特點 55
2.8 本章小結 57
參考文獻 58
第3章 區塊鏈通信影響因子分析 61
3.1 引言 62
3.2 節點通信連接數 64
3.2.1 節點通信連接數的含義 64
3.2.2 節點通信連接數的相關定義 64
3.3 節點信任度 65
3.3.1 節點信任度概念及相關定義 65
3.3.2 基于AHP的直接信任度 70
3.3.3 推薦信任度 77
3.3.4 綜合信任度 78
3.3.5 基于時間幀的信任更新策略 78
3.3.6 節點信任度初始化 79
3.3.7 節點信任度區間及分類 80
3.4 節點服務優先級 83
3.5 通信權值 85
3.5.1 通信權值的含義 85
3.5.2 通信權值的度量 86
3.6 本章小結 89
參考文獻 90
第4章 區塊鏈數據通信性能優化策略 93
4.1 引言 94
4.2 考慮節點通信連接數的區塊鏈通信算法 96
4.2.1 研究假設與約定 96
4.2.2 通信樹表示方法 98
4.2.3 算法描述 99
4.2.4 理論證明及分析 101
4.2.5 仿真實驗及通信性能評價 102
4.2.6 算法研究結論 106
4.3 考慮節點信任度的區塊鏈通信算法 106
4.3.1 問題描述 106
4.3.2 相關定義 110
4.3.3 算法描述 112
4.3.4 理論證明及分析 115
4.3.5 仿真實驗及通信性能評價 118
4.3.6 算法研究結論 124
4.4 考慮權值的多因子區塊鏈通信算法 125
4.4.1 問題描述 125
4.4.2 MMWT算法描述 128
4.4.3 實例構造 131
4.4.4 仿真實驗及通信性能評價 133
4.4.5 算法研究結論 140
4.5 考慮節點服務優先級的區塊鏈通信算法 141
4.5.1 問題描述 141
4.5.2 IOT算法描述 142
4.5.3 通信樹隊列調整比率尋優 146
4.5.4 仿真實驗及通信性能評價 148
4.5.5 算法研究結論 153
4.6 本章小結 154
參考文獻 155
第5章 考慮節點失效的區塊鏈通信算法 161
5.1 引言 162
5.1.1 區塊鏈中節點行為特征分析 164
5.1.2 按傳輸角色節點分類 166
5.2 算法描述 167
5.2.1 失效節點檢測方法 167
5.2.2 通信樹構造 168
5.3 理論證明與分析 170
5.4 仿真實驗 172
5.4.1 不同比例失效節點對通信性能影響 172
5.4.2 不同節點失效對通信性能影響 177
5.5 本章小結 179
參考文獻 180
第6章 總結與展望 183
6.1 總結 184
6.2 展望 187 |
| 序： |
