CN109961148A - 一种使用随机森林算法实现区块链生产节点的选择方法 - Google Patents
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Abstract
一种使用随机森林算法实现区块链生产节点的选择方法，对节点的每个特性各自构建自己的决策树；对每个决策树对应的特性设置被选为生产节点的概率，构造概率表；对每个特性设置在所有特性中所占的权重值；对每个节点的每个特性具体数值对照概率表选出每个特性对应的被选中概率；根据具体的一个节点的每个特性的具体概率值和每个特性所占的权重值计算出（可变换多种算法计算）这个节点最终被选为生产节点的概率；对每个节点做轮询，根据最终被选为生产节点的概率确定是否被选中。以上使用随机森林算法实现区块链生产节点的选择方法的方案，实现了每个节点依据自身的特性都有一定的概率被选为生产节点；避免了区块链中的一点不足：对硬件资源要求极高，只能部分人能参与。
Description
技术领域
本发明涉及区块链生产节点的选择，尤其是一种使用随机森林算法实现区块链生产节点的选择。
背景技术
目前的区块链要成为生产节点对硬件要求极高，如比特币是靠拼算力获取，想要高的算力就需要好的带宽，大内存，多核高赫兹cpu，建立这样一个节点需要花费大量的金钱，再如EOS，直接规定了成为生产节点就必须达到官方指定的硬件条件：亚马逊AWSEC2主机x1.32xlarge型，128核处理器，2TB内存，2x1920GBSSD，25Gb带宽；据了解，这样一台服务器一年的成本约为75.9万元人民币；而区块链重要特点是去中心化的分布式账本，体现的是公平公正的原则，人人可记账，即人人可参与，能记账则需要成为生产节点，而现在要成为区块链生产节点，对硬件要求极高，要花费大量的人力，财力，导致大部分人都难以参与。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种为了使所有人都有机会参与到区块链生态系统，引入了随机森林算法，保证所有人都有机会成为生产节点，共享区块链红利。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种使用随机森林算法实现区块链生产节点的选择方法，每个节点包含多个特性，根据每个节点的多个特性设置被选为生产节点的算法；所述算法包括有：对节点的每个特性各自构建自己的决策树；对每个决策树对应的特性设置被选为生产节点的概率，构造概率表；对每个特性设置在所有特性中所占的权重值；对每个节点的每个特性具体数值对照概率表选出每个特性对应的被选中概率；根据具体的一个节点的每个特性的具体概率值和每个特性所占的权重值计算出（可变换多种算法计算）这个节点最终被选为生产节点的概率；对每个节点做轮询，根据最终被选为生产节点的概率确定是否被选中。
本发明还具有以下附加技术特征：
作为本发明技术方案进一步具体优化的：所述特性包括有：特性1、带宽；特性2、内存；特性3、CPU；特性4、磁盘大小；特性5、上一次为生产节点到当前所经历的时间。
作为本发明技术方案进一步具体优化的：最终被选为生产节点的概率公式为：y=p1*w1+p2*w2+…+p(n-1)*w(n-1)+p(n)*w(n)。
作为本发明技术方案进一步具体优化的：以某个节点对应的带宽概率为p1，内存概率为p2，Cpu概率为p3，上一次为生产节点到当前所经历的时间概率为p4，磁盘概率为p5；每个特性在所有特性中所占的权重为：带宽权重为w1，内存权重为w2，Cpu权重为w3，上一次为生产节点到当前所经历的时间权重为w4，磁盘权重为w5；则最终被选为生产节点的概率=p1*w1+p2*w2+p3*w3+p4*w4+p5*w5。
本发明和现有技术相比，其优点在于：以上使用随机森林算法实现区块链生产节点的选择方法的方案，实现了每个节点依据自身的特性都有一定的概率被选为生产节点；避免了区块链中的一点不足：对硬件资源要求极高，只能部分人能参与。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明公开的示例性实施例，这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。虽然显示了本发明公开的示例性实施例，然而应当理解，本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。
一种使用随机森林算法实现区块链生产节点的选择方法，每个节点包含多个特性，根据每个节点的多个特性设置被选为生产节点的算法；所述算法包括有：对节点的每个特性各自构建自己的决策树；对每个决策树对应的特性设置被选为生产节点的概率，构造概率表；对每个特性设置在所有特性中所占的权重值；对每个节点的每个特性具体数值对照概率表选出每个特性对应的被选中概率；根据具体的一个节点的每个特性的具体概率值和每个特性所占的权重值计算出（可变换多种算法计算）这个节点最终被选为生产节点的概率；对每个节点做轮询，根据最终被选为生产节点的概率确定是否被选中。
所述特性包括有：特性1、带宽；特性2、内存；特性3、CPU；特性4、磁盘大小；特性5、上一次为生产节点到当前所经历的时间。
实施例1
步骤1：根据节点的每个特性建立对应的决策树，并设置对应的概率（可变化）；每个节点包含多个特性：1.带宽，2.内存，3.CPU，4.上一次为生产节点到当前所经历的时间，5.磁盘的大小；而且，也可不限于这些特性，特性可增加。
Yes:表示被选为生产节点；no:表示未被选为生产节点。Yes和No的概率之和为100%
步骤2：设置每个特性的权重值（可变化）:
步骤3：根据每个节点的每个特性具体数值对照概率表选出每个特性对应的被选中概率；举例：某个节点的带宽大小300Mbps，内存大小8GB，Cpu核数10核，时间大小1.5day，磁盘大小为2T，那么每个特性对应的概率如下表：
步骤4：根据节点的每个特性的具体概率值和每个特性的权重值计算出（可变换多种算法计算）这个节点最终被选为生产节点的概率；假设：某个节点对应的带宽概率为p1，内存概率为p2，Cpu概率为p3，上一次为生产节点到当前所经历的时间概率为p4，磁盘概率为p5；而每个特性在所有特性中所占的权重为：带宽权重为w1，内存权重为w2，Cpu权重为w3，上一次为生产节点到当前所经历的时间权重为w4，磁盘权重为w5。
最终被选为生产节点的概率=p1*w1+p2*w2+p3*w3+p4*w4+p5*w5；所以概率公式为：y=p1*w1+p2*w2+…+p(n-1)*w(n-1)+p(n)*w(n)。
步骤5：对每个节点做轮询，根据最终被选为生产节点的概率确定是否被选中。
尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。
Claims (4)
1.一种使用随机森林算法实现区块链生产节点的选择方法，其特征在于，每个节点包含多个特性，根据每个节点的多个特性设置被选为生产节点的算法；所述算法包括有：对节点的每个特性各自构建自己的决策树；对每个决策树对应的特性设置被选为生产节点的概率，构造概率表；对每个特性设置在所有特性中所占的权重值；对每个节点的每个特性具体数值对照概率表选出每个特性对应的被选中概率；根据具体的一个节点的每个特性的具体概率值和每个特性所占的权重值计算出（可变换多种算法计算）这个节点最终被选为生产节点的概率；对每个节点做轮询，根据最终被选为生产节点的概率确定是否被选中。
2.根据权利要求1所述的使用随机森林算法实现区块链生产节点的选择方法，其特征在于，所述特性包括有：特性1、带宽；特性2、内存；特性3、CPU；特性4、磁盘大小；特性5、上一次为生产节点到当前所经历的时间。
3.根据权利要求1所述的使用随机森林算法实现区块链生产节点的选择方法，其特征在于，最终被选为生产节点的概率公式为：y=p1*w1+p2*w2+…+p(n-1)*w(n-1)+p(n)*w(n)。
4.根据权利要求3所述的使用随机森林算法实现区块链生产节点的选择方法，其特征在于，以某个节点对应的带宽概率为p1，内存概率为p2，Cpu概率为p3，上一次为生产节点到当前所经历的时间概率为p4，磁盘概率为p5；每个特性在所有特性中所占的权重为：带宽权重为w1，内存权重为w2，Cpu权重为w3，上一次为生产节点到当前所经历的时间权重为w4，磁盘权重为w5；则最终被选为生产节点的概率=p1*w1+p2*w2+p3*w3+p4*w4+p5*w5。
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