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专利号: 2022110221344
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于节点分组的联盟链区块存储方法,其特征在于,包括步骤如下:S1,以全区块的低存储消耗、低存储复杂度和高安全性为优化目标,构建多目标优化模型;

S2,在各分组中的Leader节点,采用存储分析算法收集分组内的节点存储复杂度,分析节点为非正常节点的概率,并将计算结果发送至节点所在组的Group proxy节点;随后由Group proxy节点将计算结果转发至GPBFT阶段的主记账节点;

S3,在GPBFT阶段的主记账节点,采用策略优化算法计算待选存储集合,并在各Group proxy节点间对主记账节点计算的待选存储集合达成共识;随后Group proxy节点将更新本地的待选存储集合;

S4,在Group proxy节点,对待选存储集合通过选择存储算法,确定每个区块的存储方案;所述步骤S1中,多目标优化模型的表达式如下:其中,Ob表示区块b在联盟链系统中的存储消耗,P表示联盟链系统中优化的全区块被丢失的概率, 表示联盟链系统的存储复杂度均衡值,Ω表示分组集合Sk的解空间;

所述步骤S2中,采用存储分析算法收集分组内的节点存储复杂度和分析节点为非正常节点的概率的实现步骤如下:S21,对Leader节点的参数进行初始化处理,随后计算当前分组的存储复杂度,分组i的存储复杂度δi表达式如下:其中,γj表示节点j的存储复杂度,ρi表示分组i中节点的总数;

S22,计算当前分组中非正常节点的数量,并累加获得当前分组的正常节点数量;非正常节点的数量的计算表达式如下:εj∈[0,1],ζj∈[0,1]

其中,Xi表示分组i中非正常节点的数量; 表示分组i中节点j为非正常节点;

表示分组i中节点j为正常节点,非正常节点包括恶意节点和故障节点;εj表示节点j成为恶意节点的概率,当εj=1时,表示该节点为恶意节点;当εj=0时,表示该节点为非恶意节点;ζj表示节点j成为故障节点的概率,当ζj=1时,表示该节点为故障节点,当ζj=0时,表示该节点为非故障节点;

S23,根据所在分组正常节点数,计算节点所在分组优化的全区块不被丢失的概率;当优化的全区块被存储于单个分组i时,优化的全区块丢失的概率等于分组i的失效率θi表达式如下:其中,f表示联盟链系统中恶意节点的比例;

S24,打包当前分组的存储复杂度和优化的全区块不被丢失的概率,签名并发送至节点所在组的Group proxy节点;

所述步骤S3中,采用策略优化算法计算待选存储集合,并在各Group proxy节点间对主记账节点计算的待选存储集合达成共识的实现步骤如下:S31,在GPBFT阶段,主记账节点接收并汇总GPBFT阶段各Group proxy节点发送的节点信息;

S32,根据汇总的节点信息,主记账节点通过调用NSGA2算法得到待选存储集合并存储在本地,同时将汇总后的集合向GPBFT阶段的Group proxy节点广播;

S33,当所有Group proxy节点都接收到主记账节点的广播后,主记账节点签名并广播本地的待选存储集合;

所述步骤S4中,对待选存储集合通过选择存储算法,确定每个区块的存储方案的实现步骤如下:S41,当GPBFT共识处于Commit阶段时,Group proxy节点初始化本地参数;

S42,获取区块中的hash,并截取hash的前5个字符;同时,Group proxy节点通过ASCII码将字符转化为数字,并对结果取模;

S43,Group proxy节点返回取模后的数字,取模后的数字对应待选存储集合中的索引,最终确定该区块的存储方式。

2.根据权利要求1所述的基于节点分组的联盟链区块存储方法,其特征在于,步骤S3中,Group proxy节点将更新本地的待选存储集合的实现步骤如下:S301,Group proxy节点接收到主记账节点的广播时,根据集合中的节点信息调用NSGA2算法,并将计算得到的结果存储在本地;

S302,通过将本地的计算结果与主记账节点广播的内容比较,验证广播内容的正确性;

若通过验证,则更新本地待选存储集合;否则,丢弃广播内容。