区块链数据通信性能优化

  

本书重点阐述了区块链数据通信性能优化问题。本书从提升数据通信的效率，确保传输的可靠性，改善服务的公平性三方面进行阐述，在节点通信能力、信任度、权值、服务请求优先级等多个影响因素的约束下，首先从通信拓扑结构和通信机制角度优化通信性能，构建了多连接并发通信树模型，在此基础上，针对不同的应用需求和场景，提出了多个区块链数据通信算法对区块链通信性能进行优化，具体包括考虑节点信任度的区块链通信算法、考虑权值的多因子区块链通信算法、考虑节点失效的区块链通信算法和考虑节点服务优先级的区块链通信算法。从理论证明和仿真实验对算法的正确性和有效性进行验证。

  

章 区块链技术概述 1
1.1 区块链发展历程 2
1.1.1 区块链的起源 2
1.1.2 区块链构建价值互联网 3
1.1.3 区块链发展的三个阶段 5
1.1.4 区块链国内外研究现状 5
1.2 区块链基本概念 8
1.2.1 区块链的定义 8
1.2.2 区块链的特点 8
1.2.3 区块链的分类 10
1.3 区块链运作原理 10
1.4 区块链架构 12
1.5 区块链的关键技术 19
1.5.1 P2P网络 19
1.5.2 加密技术 21
1.5.3 共识机制 21
1.6 区块链数据通信问题 22
1.7 章节内容及全书框架 26
参考文献 30
第2章 区块链数据通信模型构建 35
2.1 引言 36
2.2 区块链数据通信拓扑结构 39
2.2.1 三种通信结构 39
2.2.2 树形通信结构及优点 41
2.3 并发通信机制及通信规则 43
2.4 性能评价指标及通信树特点 44
2.4.1 性能评价指标 44
2.4.2 通信树特点 46
2.5 多连接并发通信树模型 47
2.6 模型性能分析 49
2.6.1 通信结构性能比较 49
2.6.2 并发通信效率分析 51
2.6.3 节点使用率性能指标分析 51
2.7 模型特点 55
2.8 本章小结 57
参考文献 58
第3章 区块链通信影响因子分析 61
3.1 引言 62
3.2 节点通信连接数 64
3.2.1 节点通信连接数的含义 64
3.2.2 节点通信连接数的相关定义 64
3.3 节点信任度 65
3.3.1 节点信任度概念及相关定义 65
3.3.2 基于AHP的直接信任度 70
3.3.3 推荐信任度 77
3.3.4 综合信任度 78
3.3.5 基于时间帧的信任更新策略 78
3.3.6 节点信任度初始化 79
3.3.7 节点信任度区间及分类 80
3.4 节点服务优先级 83
3.5 通信权值 85
3.5.1 通信权值的含义 85
3.5.2 通信权值的度量 86
3.6 本章小结 89
参考文献 90
第4章 区块链数据通信性能优化策略 93
4.1 引言 94
4.2 考虑节点通信连接数的区块链通信算法 96
4.2.1 研究假设与约定 96
4.2.2 通信树表示方法 98
4.2.3 算法描述 99
4.2.4 理论证明及分析 101
4.2.5 仿真实验及通信性能评价 102
4.2.6 算法研究结论 106
4.3 考虑节点信任度的区块链通信算法 106
4.3.1 问题描述 106
4.3.2 相关定义 110
4.3.3 算法描述 112
4.3.4 理论证明及分析 115
4.3.5 仿真实验及通信性能评价 118
4.3.6 算法研究结论 124
4.4 考虑权值的多因子区块链通信算法 125
4.4.1 问题描述 125
4.4.2 MMWT算法描述 128
4.4.3 实例构造 131
4.4.4 仿真实验及通信性能评价 133
4.4.5 算法研究结论 140
4.5 考虑节点服务优先级的区块链通信算法 141
4.5.1 问题描述 141
4.5.2 IOT算法描述 142
4.5.3 通信树队列调整比率寻优 146
4.5.4 仿真实验及通信性能评价 148
4.5.5 算法研究结论 153
4.6 本章小结 154
参考文献 155
第5章 考虑节点失效的区块链通信算法 161
5.1 引言 162
5.1.1 区块链中节点行为特征分析 164
5.1.2 按传输角色节点分类 166
5.2 算法描述 167
5.2.1 失效节点检测方法 167
5.2.2 通信树构造 168
5.3 理论证明与分析 170
5.4 仿真实验 172
5.4.1 不同比例失效节点对通信性能影响 172
5.4.2 不同节点失效对通信性能影响 177
5.5 本章小结 179
参考文献 180
第6章 总结与展望 183
6.1 总结 184
6.2 展望 187