CN110753028B - 一种控制分布式记账网络资源使用方法 - Google Patents

一种控制分布式记账网络资源使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于分布式技术领域，具体为一种控制分布式记账网络资源使用方法。本发明方法包括：利用时间作为有效资源，定义时间资源使用的周期更新时限；动态设定在每个资源使用更新周期内，整个分布式记账网络新建账户和发起事务两类资源消耗操作的总数量；然后定义每个周期内分布式记账网络中新建账户和发起事务两类操作所需的资源量；最后，给出验证新建账户和发起事务两类操作有效性的验证规则。本发明可以确保整个网络的健壮性，预防分布式拒绝服务攻击；可以根据网络的当前使用情况，动态调整分布记账网络的账页生成时间、新建账户数量和发起事务数量等方面；可广泛应用于公有、联盟和专有等各种类型的分布式记账网络中。

Description

一种控制分布式记账网络资源使用方法
技术领域
本发明属于分布式技术领域，具体为一种控制分布式记账网络资源使用方法。
背景技术
分布式记账技术以其独特的弱中心化、信息不可篡改、多验证节点集体维护性和公开性等关键特性，在基于不可信的互联网中，提供可信的事务信息数据记录方案。
分布式记账网络包括公开访问和授权访问两种方式，公开访问是指任意客户端都可以读和写，授权访问是指授权客户端后，客户端可以进行读或者写操作，分布式记账网络较传统的中心化网络访问范围更大。同时，分布式记账网络由于弱中心化，验证节点联合共识记账，导致其性能相对集中化服务更低，这就决定了分布式记账网络的资源更加珍贵。基于以上考量，需要有效的控制分布式记账网络的无效访问，保护有效访问，提高网络资源的利用效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种网络资源利用效率高的控制分布式记账网络资源使用方法。
本发明利用时间作为不可再生的有效资源，以账户维度控制分布记账网络资源的使用效率。
分布式记账网络主要包括两类资源使用：(1)在分布式记账网络中新建账户，此处新建账户指的是数据已经存储在分布式记账网络中；(2)在分布式记账网络发起事务，包括：发起数据确权、交易和智能合约等向分布式记账网络增加数据的操作。
本发明提供的控制分布式记账网络资源使用方法，具体步骤为：
(1)定义资源使用变化周期，该资源使用变化周期可以灵活动态变化；
设Ti是第i个资源使用变化周期的时间数量(单位ms)，如图1所示。则：
Figure BDA0002198842880000011
其中：tb是第b个账页生成的时间数量，单位ms；N是账页数量，正整数；
Ti当根据分布式记账网络的账页生成时间动态反馈调整时，具体处理步骤如下：
步骤1：设p＝1，且p≤N；
步骤2：
Figure BDA0002198842880000021
Figure BDA0002198842880000022
步骤3：若Smin≤S2≤Smax，则计算
Figure BDA0002198842880000023
结束；其中Smin和Smax是账页生成时间方差的预设最大值常量和最小值常量，Smin和Smax在分布式记账网络启动时设定配置；
步骤4：否则p++，继续步骤步骤1。
(2)定义新建账户数量和发起事务数量；分布式记账网络账户新建账户需要对已经存在账户激活，激活后账户有效并存储在分布式记账网络中，如图2所示；
计算在第i个周期内整个分布式记账网络可以新建账户数量和发起事务数量，分别为：
AccountNumberi＝AccountNumberi-1×(1+α)
TransactionNumberi＝TransactionNumberi-1×(1+β)
其中：
α是新建账户数量的增长率，
Figure BDA0002198842880000024
β是发起事务数量的增长率，
Figure BDA0002198842880000025
α和β可以动态调整；
Figure BDA0002198842880000026
表示实数空间；
i：周期序号，i≥2，且i为整数。
(3)定义新建账户和发起事务所需要的资源数量；计算第i个周期内，整个分布式记账网络新建账户和发起事务所需要的资源数量，分别为(单位ms)：
Figure BDA0002198842880000027
Figure BDA0002198842880000028
其中：
M表示截止到i-1个周期内所有已经创建账户数量；
ACTj表示账户j截止到i-1个周期最后一个账页的创建时间，单位ms。
(4)进行有效性检查：当前账户j发起新建账户和发起事务时，验证节点要进行共识验证检查，验证账户j使用资源的有效性：
Figure BDA0002198842880000031
其中：
CreateAccountjk表示从账户j已经新建账户k的资源数量；
Transactionjg表示从账户j已经发起事务g的资源数量；
Operation表示当前的操作，新建账户或者发起事务；
如果不等式成立，则新建账户或者发起事务有效，否则，无效。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明的有如下优势：
(1)分布记账网络无需生成原生资产；
(2)使用账户的时间属性作为资源，有效控制分布式记账网络新建账户和发起事务的规模，保证整个网络的健壮性，预防分布式拒绝服务攻击；
(3)根据网络的当前使用情况，账页生成时间出现明显波动时，可以动态反馈调节新建账户和发起事务所需要的资源数量，进而动态调整分布记账网络的账页生成时间；
(4)新建账户数量的增加符合正态分布，发起事务数量的增加符合拉普拉斯分布，更加符合分布式记账网络的实际应用需求；
(5)创建时间越早的账户，拥有更多的资源进行分布式记账网络操作。
该方法可广泛应用于公有、联盟和专有等各种类型的分布式记账网络中。
附图说明
图1为本发明的资源使用变化周期结构图。
图2为本发明的分布式记账网络新建账户结构图。
图3本发明的关键步骤活动图。
具体实施方式
下面结合附图3和实例对本发明的具体实施方式进行详细描述。本实施实例在以本发明技术方案为前提下进行实施，以便相关领域的技术人员能更好地理解本发明的技术特点和功能特点，但本发明的保护范围不限于下述实施实例。
具体的实施步骤如下所示：
(1)资源使用变化周期需要可以灵活动态变化，Ti是第i个资源使用变化周期的时间数量(单位ms)，则：
Figure BDA0002198842880000041
其中：
tb是第b个账页生成的时间数量，单位ms；
N＝10；
n是i-1个周期的最后一个账页的序列号；
Ti当根据分布式记账网络的账页生成时间动态反馈调整时，具体处理步骤如下所示：
步骤1：设p＝1，且p≤N；
步骤2：
Figure BDA0002198842880000042
Figure BDA0002198842880000043
步骤3：若Smin≤S2≤Smax，则计算
Figure BDA0002198842880000044
结束；其中Smin和Smax是账页生成时间方差的预设最大值常量和最小值常量，Smin和Smax在分布式记账网络启动时设定配置；
步骤4：否则p++，继续步骤步骤1。
(2)计算在第i个周期内整个分布式记账网络可以新建账户数量和发起事务数量，分别为：
AccountNumberi＝AccountNumberi-1×(1+α)
TransactionNumberi＝TransactionNumberi-1×(1+β)
其中：
α是新建账户数量的增长率，
Figure BDA0002198842880000045
β是发起事务数量的增长率，
Figure BDA0002198842880000046
α和β可以根据网络的使用情况，动态调整，一个实例：
α取值符合标准正态分布函数，即：
Figure BDA0002198842880000047
β取值符合拉普拉斯分布函数，即：
Figure BDA0002198842880000051
i：周期序号，i≥2，且i为整数。
(3)计算第i个周期内整个分布式记账网络新建账户和发起事务所需要的资源数量，分别为：
Figure BDA0002198842880000052
Figure BDA0002198842880000053
其中：
M表示截止到i-1个周期内所有已经创建账户数量；
ACTj表示账户j截止到i-1个周期最后一个账页的创建时间，单位ms。
(4)有效性检查
当前账户j发起新建账户和发起事务时，验证节点要进行共识验证检查，验证账户j使用资源的有效性：
Figure BDA0002198842880000054
其中：
CreateAccountjk表示从账户j已经新建账户k的资源数量；
Transactionjg表示从账户j已经发起事务g的资源数量；
Operation表示当前的操作，新建账户或者发起事务。
如果不等式成立，则新建账户或者发起事务有效，否则，无效。
达到效果
通过本方法的实施对分布式记账网络可以达到如下的效果：
(1)分布记账网络无需生成原生资产；
(2)使用账户的时间属性作为资源，有效控制分布式记账网络新建账户和发起事务的规模，保证整个网络的健壮性，预防分布式拒绝服务攻击；
(3)根据网络的当前使用情况，账页生成时间出现明显波动时，可以动态反馈调节新建账户和发起事务所需要的资源数量，进而动态调整分布记账网络的账页生成时间；
(4)新建账户数量的增加符合正态分布，发起事务数量的增加符合拉普拉斯分布，更加符合分布式记账网络的实际应用需求；
(5)创建时间越早的账户，拥有更多的资源进行分布式记账网络操作。
该方法可广泛应用于公有、联盟和专有等各种类型的分布式记账网络中。

Claims (5)

1.一种控制分布式记账网络资源使用方法，其特征在于，具体步骤为：
(1)定义资源使用变化周期，该资源使用变化周期可以灵活动态变化；
设Ti是第i个资源使用变化周期的时间数量：
Figure FDA0003006515710000011
其中：tb是第b个账页生成的时间数量，单位ms；N是账页数量，正整数；
当根据分布式记账网络的账页生成时间动态反馈调整时，Ti具体计算步骤如下：
步骤1：设p＝1，且p≤N；
步骤2：
Figure FDA0003006515710000012
Figure FDA0003006515710000013
步骤3：若Smin≤S2≤Smax，则计算
Figure FDA0003006515710000014
结束；其中Smin和Smax是账页生成时间方差的预设最大值常量和最小值常量，Smin和Smax在分布式记账网络启动时设定配置；
步骤4：否则p++，继续执行步骤1；
(2)定义新建账户数量和发起事务数量；分布式记账网络账户新建账户需要对已经存在账户激活，激活后账户有效并存储在分布式记账网络中；计算在第i个周期内整个分布式记账网络可以新建账户数量和发起事务数量；
(3)定义新建账户和发起事务所需要的资源数量；计算第i个周期内，整个分布式记账网络新建账户和发起事务所需要的资源数量；
(4)进行有效性检查：当前账户j发起新建账户和发起事务时，验证节点要进行共识验证检查，验证账户j使用资源的有效性。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述计算在第i个周期内整个分布式记账网络可以新建账户数量和发起事务数量，分别为：
AccountNumberi＝AccountNumberi-1×(1+α)
TransactionNumberi＝TransactionNumberi-1×(1+β)
其中：
α是新建账户数量的增长率，
Figure FDA0003006515710000021
β是发起事务数量的增长率，
Figure FDA0003006515710000022
α和β可以动态调整；
Figure FDA0003006515710000023
表示实数空间；
i：周期序号，i≥2，且i为整数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：
α取值符合标准正态分布函数，即：
Figure FDA0003006515710000024
β取值符合拉普拉斯分布函数，即：
Figure FDA0003006515710000025
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述计算第i个周期内整个分布式记账网络新建账户和发起事务所需要的资源数量，分别为：
Figure FDA0003006515710000026
Figure FDA0003006515710000027
其中：
M表示截止到i-1个周期内所有已经创建账户数量；
ACTj表示账户j截止到i-1个周期最后一个账页的创建时间，单位ms。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中所述验证账户j使用资源的有效性，其判别式为：
Figure FDA0003006515710000028
其中：
CreateAccountjk表示从账户j已经新建账户k的资源数量；
Transactionjg表示从账户j已经发起事务g的资源数量；
Operation表示当前的操作，新建账户或者发起事务；
如果不等式成立，则新建账户或者发起事务有效，否则，无效。
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