CN111181803B - 一种区块链性能度量方法和系统、设备及存储介质 - Google Patents

一种区块链性能度量方法和系统、设备及存储介质 Download PDF

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CN111181803B CN201911290114.3A CN201911290114A CN111181803B CN 111181803 B CN111181803 B CN 111181803B CN 201911290114 A CN201911290114 A CN 201911290114A CN 111181803 B CN111181803 B CN 111181803B
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Abstract

本发明公开了一种区块链性能度量方法和系统、设备及存储介质，涉及区块链等技术领域。包括：记录指定区块高度h的区块信息从起始节点出发回到起始节点所花费的时间D，统计指定区块高度h的区块信息广播所经过的节点数之和M，统计指定区块高度h的区块信息在时间D内被接收次数总和N；计算指定区块高度h的区块信息起始节点的连通度c(h)；c(h)＝M/(N×D)；其中，所述起始节点用于打包指定区块高度h的区块信息。针对区块链网络抖动较大，难以度量的技术问题，本发明可以有效表征出网络的整体质量。

Description

一种区块链性能度量方法和系统、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及区块链等技术领域，尤其涉及一种区块链性能度量方法和系统、 设备及存储介质。
背景技术
近年来区块链技术快速发展，但仍然存在诸多技术问题，比较典型的技术 问题包括区块链治理，区块链安全，大规模P2P传输性能等；其中比较突出的 技术问题就是P2P网络的性能度量。传统网络性能度量指标包括泛洪程度，耗 时，广播覆盖程度。
现有方案大多基于规则拓扑网络，比如结构化的中心，半中心化规则网络， 由于对整个网络的拓扑结构事先预知，因此能够较好的度量，比如通过 OMNEST,oversim等静态模拟。而在区块链的P2P传输上，不同于传统网络，P2P 本身是一个无中心，点对点的非结构化网络，无法定量结构化描述，导致对静 态P2P的性能度量也存在很大难度。区块链技术中的P2P网络是抖动非常大的 P2P动态网络，网络性能更加难以度量。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
为了克服上述技术问题，本发明提供了一种区块链性能度量方法和系统、 设备及存储介质，可以有效表征出网络的整体质量。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：
一种区块链性能度量方法，适用于共识节点，包括：
记录指定区块高度h的区块信息从起始节点出发回到起始节点所花费的时 间D，统计指定区块高度h的区块信息广播所经过的节点数之和M，统计指定区 块高度h的区块信息在时间D内被接收次数总和N；计算指定区块高度h的区块 信息起始节点的连通度c(h)；c(h)＝M/(N×D)；其中，所述起始节点用于 打包指定区块高度h的区块信息。
进一步地改进是：计算指定区块高度h下，起始节点的平均连通度
Figure BDA0002318763680000021
用 以评判区块链性能好坏:
Figure BDA0002318763680000022
其中，Δh为经验值。
进一步地改进是：统计指定区块高度h的区块信息广播所经过的节点数之 和M，进一步为：在指定区块高度h的区块信息被起始节点打包出块以后，从起 始节点广播出去时携带一个用于统计指定区块高度h的区块信息广播所经过的 节点数的第一变量，携带一个用于存储指定区块高度h的区块信息广播所经过 节点信息的第二变量；当第一节点接收到所述指定区块高度h的区块信息时， 判断第二变量是否已经存储第一节点的节点信息，若是，则第一变量数值不变， 所述第一节点将所述区块高度h的区块信息、及对应的第一变量和第二变量广 播到其他节点；若否，则将第一节点的节点信息存储在第二变量中，所述第一 变量数值自动加1，所述第一节点将所述区块高度h的区块信息、及对应的第一 变量和第二变量广播到其他节点；当所述指定区块高度h的区块信息广播回到 起始节点后，计算指定区块高度h的区块信息广播所经过的节点数之和 M；
Figure BDA0002318763680000023
m为起始节点收到指定区块高度h的区块信息在时间D内广播回 到起始节点的节点数；Mi为起始节点接收到的第i个节点统计的指定区块高度 h的区块信息在时间D内广播回到起始节点所经过的节点数的第一变量数值。
进一步地改进是：统计指定区块高度h的区块信息在时间D内被接收次数 总和N，进一步为：在指定区块高度h的区块信息被起始节点打包出块以后，从 起始节点广播出去时携带一个用于统计指定区块高度h的区块信息被接收次数 的第三变量，当第一节点接收到所述指定区块高度h的区块信息后，所述第三 变量数值自动加1,所述第一节点将所述区块高度h的区块信息及对应的第三变 量广播到其他节点；当所述指定区块高度h的区块信息广播回到起始节点后， 计算指定区块高度h的区块信息在时间D内被接收次数总和N；
Figure BDA0002318763680000024
m为 起始节点收到指定区块高度h的区块信息在时间D内广播回到起始节点的节点 数；Ni为起始节点收到的第i个节点统计的指定区块高度h的区块信息在时间D 内广播回到起始节点被接收次数的第三变量数值。
进一步地改进是：所述记录指定区块高度h的区块信息从起始节点出发回 到起始节点所花费的时间D，进一步为：在指定区块高度h的区块信息被起始节 点打包出块以后，记录从起始节点广播出去的时间D1，记录起始节点接收到第m 个节点广播回来的指定区块高度h的区块信息的时间D2；D＝D2-D1；m为起始 节点收到指定区块高度h的区块信息在时间D内广播回到起始节点的节点数。
一种区块共识方法，适用于共识节点，根据以上所述的一种区块链性能度 量方法，在指定区块高度h下，选出连通度c(h)最大的起始节点作为记账节 点，将所述记账节点打包的区块信息作为区块高度h的区块。
一种区块广播方法，适用于出块节点，根据以上所述的一种区块链性能度 量方法，起始节点广播到其他节点的内容包括：打包出块的指定区块高度h的 区块信息；用于统计指定区块高度h的区块信息广播所经过的节点数的第一变 量；用于存储指定区块高度h的区块信息广播所经过节点信息的第二变量；用 于统计指定区块高度h的区块信息被接收次数的第三变量；其中，起始节点为 指定区块高度h的区块信息的出块节点。
进一步地改进是：所述用于统计指定区块高度h的区块信息广播所经过的 节点数的第一变量初始值为0,所述统计指定区块高度h的区块信息被接收次数 的第三变量初始值为0,当第一节点接收到所述指定区块高度h的区块信息时， 所述第三变量数值自动加一，判断第二变量是否已经存储第一节点的节点信息， 若是，则第一变量数值不变，所述第一节点将所述区块高度h的区块信息、及 对应的第一变量、第三变量和第二变量广播到其他节点；若否，则将第一节点 的节点信息存储在第二变量中，所述第一变量数值自动加1，所述第一节点将所 述区块高度h的区块信息、及对应的第一变量、第三变量和第二变量广播到其 他节点。
一种区块广播方法，适用于其他节点，接收指定区块高度h的区块信息， 设置统计指定区块高度h的区块信息被接收次数的第三变量自动加一；判断第 二变量是否已经存储第一节点的节点信息，若是，则第一变量数值不变，所述 第一节点将所述区块高度h的区块信息、及对应的第一变量、第三变量和第二 变量广播到其他节点；若否，则将第一节点的节点信息存储在第二变量中，所 述第一变量数值自动加1，所述第一节点将所述区块高度h的区块信息、及对应 的第一变量、第三变量和第二变量广播到其他节点；其中，所述其他节点为非 指定区块高度h的区块信息的出块节点。
一种区块链性能度量系统，根据以上所述的一种区块链性能度量方法，包 括：广播时间记录单元，用于记录指定区块高度h的区块信息从起始节点出发 回到起始节点所花费的时间D；广播节点数统计单元，用于统计指定区块高度h 的区块信息广播所经过的节点数之和M；广播次数统计单元,用于统计指定区块 高度h的区块信息在时间D内被接收次数总和N；节点连通度计算单元，用于计 算指定区块高度h的区块信息起始节点的连通度c(h)。
进一步地改进是：所述节点连通度计算单元，还用于计算指定区块高度h 下，起始节点的平均连通度
Figure BDA0002318763680000041
用以评判区块链性能好坏:
Figure BDA0002318763680000042
其中，Δh为经验值。
进一步地改进是：广播节点数统计单元，用于统计指定区块高度h的区块 信息广播所经过的节点数之和M；进一步为：当所述指定区块高度h的区块信息 广播回到起始节点后，计算指定区块高度h的区块信息广播所经过的节点数之 和M；
Figure BDA0002318763680000043
m为起始节点收到指定区块高度h的区块信息在时间D内广播 回到起始节点的节点数；Mi为起始节点接收到的第i个节点统计的指定区块高 度h的区块信息在时间D内广播回到起始节点所经过的节点数的第一变量数值。
进一步地改进是：广播次数统计单元,用于统计指定区块高度h的区块信息 在时间D内被接收次数总和N；进一步为：当所述指定区块高度h的区块信息广 播回到起始节点后，计算指定区块高度h的区块信息在时间D内被接收次数总 和N；
Figure BDA0002318763680000044
m为起始节点收到指定区块高度h的区块信息在时间D内广播 回到起始节点的节点数；Ni为起始节点收到的第i个节点统计的指定区块高度h 的区块信息在时间D内广播回到起始节点被接收次数的第三变量数值。
进一步地改进是：广播时间记录单元，用于记录指定区块高度h的区块信 息从起始节点出发回到起始节点所花费的时间D；进一步为：在指定区块高度h 的区块信息被起始节点打包出块以后，记录从起始节点广播出去的时间D1，记 录起始节点接收到第m个节点广播回来的指定区块高度h的区块信息的时间D2； D＝D2-D1；m为起始节点收到指定区块高度h的区块信息在时间D内广播回到 起始节点的节点数。
一种设备，所述设备包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或 多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述 一个或多个处理器执行如以上所述的方法。
一种存储有计算机程序的存储介质，该程序被处理器执行时实现如以上任 一项所述的方法。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明具体涉及跟踪和度量区块链P2P网络的算法和实施方法，能够较好 解决P2P网络的度量问题，通过在被广播次数N，广播的节点数量M，时间消耗 D之间建立一个协相关算法和公式来有效表征网络质量，传播数量表征了泛洪程 度，节点数量表征了联通度，时间消耗表征了网络物理性能，因此可以有效表 征出网络的整体质量。
附图说明
图1为本发明提出的一种区块链性能度量方法流程图。
图2为本发明提出的一种区块共识方法流程图。
图3为本发明提出的一种区块链性能度量系统的结构示意图。
图4为本发明的一种设备结构示意图。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此 处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还 需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
本发明中所述的第一、第二等词语，是为了描述本发明的技术方案方便而 设置，并没有特定的限定作用，均为泛指，对本发明的技术方案不构成限定作 用。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征 可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
实施例1
一种区块链性能度量方法，适用于出块节点，如图1所示，包括：
S101、记录指定区块高度h的区块信息从起始节点出发回到起始节点所花 费的时间D；
S102、统计指定区块高度h的区块信息广播所经过的节点数之和M；
S103、统计指定区块高度h的区块信息在时间D内被接收次数总和N；步骤 S101-103不分先后顺序，全部完成后，执行步骤S104。
S104、计算指定区块高度h的区块信息起始节点的连通度c(h)；
c(h)＝M/(N×D)；
其中，所述起始节点用于打包指定区块高度h的区块信息。在确保被接收 次数总和N,以及从起始节点出发回到起始节点所花费的时间D；增大广播所经 过的节点数之和M，以提高出块节点的连通度c(h)。通过连通度可以对整个 网络性能进行评估，连通度可作为网络性能提高的基准线。
被接收次数总和N表征了泛洪程度，广播所经过的节点数之和M表征了联 通度，从起始节点出发回到起始节点所花费的时间D征了网络物理性能，因此 该算法能够有效表征出网络的整体质量。
计算指定区块高度h下，起始节点的平均连通度
Figure BDA0002318763680000061
用以评判区块链性能 好坏:
Figure BDA0002318763680000062
其中，Δh为经验值。平均连通度的意义在于，在一段区块高度的范围 [h-Δh,h]内，出块节点的平均连通度，用于度量出块节点性能。
统计指定区块高度h的区块信息广播所经过的节点数之和M，进一步为：在 指定区块高度h的区块信息被起始节点打包出块以后，从起始节点广播出去时 携带一个用于统计指定区块高度h的区块信息广播所经过的节点数的第一变量， 携带一个用于存储指定区块高度h的区块信息广播所经过节点信息的第二变量； 当第一节点接收到所述指定区块高度h的区块信息时，判断第二变量是否已经 存储第一节点的节点信息，若是，则第一变量数值不变，所述第一节点将所述 区块高度h的区块信息、及对应的第一变量和第二变量广播到其他节点；若否， 则将第一节点的节点信息存储在第二变量中，所述第一变量数值自动加1，所述 第一节点将所述区块高度h的区块信息、及对应的第一变量和第二变量广播到 其他节点；当所述指定区块高度h的区块信息广播回到起始节点后，计算指定 区块高度h的区块信息广播所经过的节点数之和M；
Figure BDA0002318763680000071
m为起始节点收到指定区块高度h的区块信息在时间D内广播回到起始节点 的节点数；
Mi为起始节点接收到的第i个节点统计的指定区块高度h的区块信息在时 间D内广播回到起始节点所经过的节点数的第三变量数值。
统计指定区块高度h的区块信息在时间D内被接收次数总和N，进一步为： 在指定区块高度h的区块信息被起始节点打包出块以后，从起始节点广播出去 时携带一个用于统计指定区块高度h的区块信息被接收次数的第三变量，当所 述指定区块高度h的区块信息广播回到起始节点后，计算指定区块高度h的区 块信息在时间D内被接收次数总和N；
Figure BDA0002318763680000072
m为起始节点收到指定区块高度h的区块信息在时间D内广播回到起始节点 的节点数；
Ni为起始节点收到的第i个节点统计的指定区块高度h的区块信息在时间D 内广播回到起始节点被接收次数的第三变量数值。
所述记录指定区块高度h的区块信息从起始节点出发回到起始节点所花费 的时间D，进一步为：在指定区块高度h的区块信息被起始节点打包出块以后， 记录从起始节点广播出去的时间D1，记录起始节点接收到第m个节点广播回来 的指定区块高度h的区块信息的时间D2；
D＝D2-D1；
m为起始节点收到指定区块高度h的区块信息在时间D内广播回到起始节点 的节点数。
实施例2
一种区块共识方法，适用于出块节点，根据实施例1中所述的一种区块链 性能度量方法，如图2所示，S201、在指定区块高度h下，选出连通度c(h) 最大的起始节点作为记账节点；S202、将所述记账节点打包的区块信息作为区 块高度h的区块。
实施例3
一种区块广播方法，适用于出块节点，根据实施例1所述的一种区块链性 能度量方法，起始节点广播到其他节点的内容包括：打包出块的指定区块高度h 的区块信息；用于统计指定区块高度h的区块信息广播所经过的节点数的第一 变量；用于存储指定区块高度h的区块信息广播所经过节点信息的第二变量； 用于统计指定区块高度h的区块信息被接收次数的第三变量；其中，起始节点 为指定区块高度h的区块信息的出块节点。
所述用于统计指定区块高度h的区块信息广播所经过的节点数的第一变量 初始值为0,所述统计指定区块高度h的区块信息被接收次数的第三变量初始值 为0,当第一节点接收到所述指定区块高度h的区块信息时，所述第三变量数值 自动加一，判断第二变量是否已经存储第一节点的节点信息，若是，则第一变 量数值不变，所述第一节点将所述区块高度h的区块信息、及对应的第一变量、 第三变量和第二变量广播到其他节点；若否，则将第一节点的节点信息存储在 第二变量中，所述第一变量数值自动加1，所述第一节点将所述区块高度h的区 块信息、及对应的第一变量、第三变量和第二变量广播到其他节点。
实施例4
一种区块广播方法，适用于其他节点，根据实施例3所述的一种区块广播 方法，接收指定区块高度h的区块信息，设置统计指定区块高度h的区块信息 被接收次数的第三变量自动加一；判断第二变量是否已经存储第一节点的节点 信息，若是，则第一变量数值不变，所述第一节点将所述区块高度h的区块信 息、及对应的第一变量、第三变量和第二变量广播到其他节点；若否，则将第 一节点的节点信息存储在第二变量中，所述第一变量数值自动加1，所述第一节 点将所述区块高度h的区块信息、及对应的第一变量、第三变量和第二变量广 播到其他节点；其中，所述其他节点为非指定区块高度h的区块信息的出块节点。
实施例5
一种区块链性能度量系统，适用于出块节点，根据实施例1所述的一种区 块链性能度量方法，如图3所示，包括：广播时间记录单元，用于记录指定区 块高度h的区块信息从起始节点出发回到起始节点所花费的时间D；广播节点数 统计单元，用于统计指定区块高度h的区块信息广播所经过的节点数之和M；广 播次数统计单元,用于统计指定区块高度h的区块信息在时间D内被接收次数总 和N；节点连通度计算单元，用于计算指定区块高度h的区块信息起始节点的连 通度c(h)。
所述节点连通度计算单元，还用于计算指定区块高度h下，起始节点的平 均连通度
Figure BDA0002318763680000091
用以评判区块链性能好坏:
Figure BDA0002318763680000092
其中，Δh为经验值。
广播节点数统计单元，用于统计指定区块高度h的区块信息广播所经过的 节点数之和M；进一步为：当所述指定区块高度h的区块信息广播回到起始节点 后，计算指定区块高度h的区块信息广播所经过的节点数之和M；
Figure BDA0002318763680000101
m为起始节点收到指定区块高度h的区块信息在时间D内广播回到起始节点 的节点数；Mi为起始节点接收到的第i个节点统计的指定区块高度h的区块信 息在时间D内广播回到起始节点所经过的节点数的第一变量数值。
广播次数统计单元,用于统计指定区块高度h的区块信息在时间D内被接收 次数总和N；进一步为：当所述指定区块高度h的区块信息广播回到起始节点后， 计算指定区块高度h的区块信息在时间D内被接收次数总和N；
Figure BDA0002318763680000102
m为起始节点收到指定区块高度h的区块信息在时间D内广播回到起始节点 的节点数；Ni为起始节点收到的第i个节点统计的指定区块高度h的区块信息 在时间D内广播回到起始节点被接收次数的第三变量数值。
广播时间记录单元，用于记录指定区块高度h的区块信息从起始节点出发 回到起始节点所花费的时间D；进一步为：在指定区块高度h的区块信息被起始 节点打包出块以后，记录从起始节点广播出去的时间D1，记录起始节点接收到 第m个节点广播回来的指定区块高度h的区块信息的时间D2；
D＝D2-D1；
m为起始节点收到指定区块高度h的区块信息在时间D内广播回到起始节点 的节点数。
实施例6
本实施例的中涉及的方法和系统，适用于平行链和主链架构的区块链系统 中，同时也适合在如以太坊等区块链系统中推广使用。公链Chain33上包含若 干出块节点(共识节点)，如C1、C2、C3、C4等。在区块高度33666下，出块 节点C1打包出区块B1，出块节点C2打包出区块B2，出块节点C3打包出区块 B3，出块节点C4打包出区块B4。
出块节点C1上的区块链性能度量系统中的广播时间记录单元记录区块B1 从出块节点C1广播出去的时间TC11；出块节点C1在广播区块B1时，还携带用 于统计区块B1广播所经过的节点数的第一变量X1,X1初始值为0；用于统计区 块B1被接收次数的第三变量Y1,Y1初始值为0。当其他节点如节点Z1收到上述 内容后，Y1＝Y1+1，判断用于存储指定区块高度h的区块信息广播所经过节点信 息的第二变量是否已经存储节点Z1的节点信息，若是，则第一变量X1数值不 变，所述节点Z1将所述区块高度h的区块信息、及对应的第一变量X1、第二变 量和第三变量Y1广播到其他节点；若否，则将节点Z1的节点信息存储在第二 变量中，所述第一变量X1＝X1+1；所述节点Z1将所述区块高度h的区块信息、 及对应的第一变量X1、第二变量和第三变量Y1广播到其他节点。按照上述方式 持续在节点之间广播，当出块节点C1收到节点P1广播回来的区块B1时，出块 节点C1上的区块链性能度量系统中的广播次数统计单元记下节点P1广播回来 的区块B1被接收次数的第三变量Y1的值NP1；广播节点数统计单元记录节点P1 广播回来的区块B1所经过的节点数的第一变量X1的值MP1；广播时间记录单元 记录节点P1广播回来的区块B1到达出块节点C1的时间D2为TC1P1；出块节点 C1按照先后顺序分别收到节点P1、P2、P3、P4、P5、P6广播回来的区块B1， 对应参数变量X1、变量Y1、广播回来的区块B1到达出块节点C1的时间D2值， 如表1所示。
表1节点P1-P6广播回来的区块B1到达出块节点C1的参数值
Figure BDA0002318763680000111
Figure BDA0002318763680000121
出块节点C1上的区块链性能度量系统中的广播次数统计单元，节点P1-P6 广播回来的区块B1被接收次数的第三变量Y1的值相加，计算得到NC1：
NC1＝NP1+NP2+NP3+NP4+NP5+NP6。
出块节点C1上的区块链性能度量系统中的广播节点数统计单元，节点P1-P6 广播回来的区块B1所经过的节点数的第一变量X1的值相加，计算得到MC1：
MC1＝MP1+MP2+MP3+MP4+MP5+MP6。
区块B1从出块节点C1出发回到出块节点C1所花费时间D的值DC1，可根据 具体情况而定，也就是说，表1中所列的时间D2值均在设定的范围内。
DC1＝TC1P6-TC11。
根据实施例1所述的联通度c(h)的公式可计算得到，区块B1的出块节点 C1的连通度cC1(33666)：
cC1(33666)＝MC1/(NC1×DC1)。
按照上述方法步骤分别可得到出块节点C2-C4对应打包出区块B2-B4，对应 的连通度cC2(33666)、cC3(33666)和cC4(33666)。为描述方便，此处假设 所在区块链网络中仅包含上述4个出块节点，选出连通度值最大的那个节点(假 如为出块节点C3)作为记账节点，将出块节点在区块高度33666下打包的区块 B3广播至全网，作为区块高度33666的区块。
实施例7
一种设备，所述设备包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或 多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述 一个或多个处理器执行如以上所述的方法。
一种存储有计算机程序的存储介质，该程序被处理器执行时实现如以上实 施例1所述的方法。
图4为本发明一实施例提供的一种设备的结构示意图。
如图4所示，作为另一方面，本申请还提供了一种设备500，包括一个或多 个中央处理单元(CPU)501，其可以根据存储在只读存储器(ROM)502中的程 序或者从存储部分508加载到随机访问存储器(RAM)503中的程序而执行各种 适当的动作和处理。在RAM503中，还存储有设备500操作所需的各种程序和数 据。CPU501、ROM502以及RAM503通过总线504彼此相连。输入/输出(I/O)接 口505也连接至总线504。
以下部件连接至I/O接口505：包括键盘、鼠标等的输入部分506；包括诸 如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分507；包 括硬盘等的存储部分508；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的 通信部分509。通信部分509经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器510 也根据需要连接至I/O接口505。可拆卸介质511，诸如磁盘、光盘、磁光盘、 半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器510上，以便于从其上读出的计算 机程序根据需要被安装入存储部分508。
特别地，根据本申请公开的实施例，上述任一实施例描述的方法可以被实 现为计算机软件程序。例如，本申请公开的实施例包括一种计算机程序产品， 其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包含用于 执行上述任一实施例描述的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程 序可以通过通信部分509从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质511被安 装。
作为又一方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读 存储介质可以是上述实施例的装置中所包含的计算机可读存储介质；也可以是 单独存在，未装配入设备中的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储 有一个或者一个以上程序，该程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述 于本申请的方法。
附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计 算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图 中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、 或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应 当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图 中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执 行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这根据所涉及的功能而定。也要注意 的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合， 可以通过执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以通 过专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本申请实施例中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现， 也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中， 例如，各所述单元可以是设置在计算机或移动智能设备中的软件程序，也可以 是单独配置的硬件装置。其中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成 对该单元或模块本身的限定。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域 技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特 定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离本申请构思的情况下，由上述 技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与 本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技 术方案。

Claims (14)

1.一种区块链性能度量方法，适用于共识节点，其特征在于，包括：
记录指定区块高度h的区块信息从起始节点出发回到起始节点所花费的时间D，统计指定区块高度h的区块信息广播所经过的节点数之和M，统计指定区块高度h的区块信息在时间D内被接收次数总和N；计算指定区块高度h的区块信息起始节点的连通度c(h)；
c(h)＝M/(N×D)；
其中，所述起始节点用于打包指定区块高度h的区块信息；
计算指定区块高度h下，起始节点的平均连通度C，用以评判区块链性能好坏:
Figure FDA0003078860000000011
其中，Δh为经验值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，统计指定区块高度h的区块信息广播所经过的节点数之和M，进一步为：在指定区块高度h的区块信息被起始节点打包出块以后，从起始节点广播出去时携带一个用于统计指定区块高度h的区块信息广播所经过的节点数的第一变量，携带一个用于存储指定区块高度h的区块信息广播所经过节点信息的第二变量；当第一节点接收到所述指定区块高度h的区块信息时，判断第二变量是否已经存储第一节点的节点信息，若是，则第一变量数值不变，所述第一节点将所述区块高度h的区块信息、及对应的第一变量和第二变量广播到其他节点；若否，则将第一节点的节点信息存储在第二变量中，所述第一变量数值自动加1，所述第一节点将所述区块高度h的区块信息、及对应的第一变量和第二变量广播到其他节点；当所述指定区块高度h的区块信息广播回到起始节点后，计算指定区块高度h的区块信息广播所经过的节点数之和M；
Figure FDA0003078860000000012
m为起始节点收到指定区块高度h的区块信息在时间D内广播回到起始节点的节点数；
Mi为起始节点接收到的第i个节点统计的指定区块高度h的区块信息在时间D内广播回到起始节点所经过的节点数的第一变量数值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，统计指定区块高度h的区块信息在时间D内被接收次数总和N，进一步为：
在指定区块高度h的区块信息被起始节点打包出块以后，从起始节点广播出去时携带一个用于统计指定区块高度h的区块信息被接收次数的第三变量，当第一节点接收到所述指定区块高度h的区块信息后，所述第三变量数值自动加1,所述第一节点将所述区块高度h的区块信息及对应的第三变量广播到其他节点；当所述指定区块高度h的区块信息广播回到起始节点后，计算指定区块高度h的区块信息在时间D内被接收次数总和N；
Figure FDA0003078860000000021
m为起始节点收到指定区块高度h的区块信息在时间D内广播回到起始节点的节点数；
Ni为起始节点收到的第i个节点统计的指定区块高度h的区块信息在时间D内广播回到起始节点被接收次数的第三变量数值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述记录指定区块高度h的区块信息从起始节点出发回到起始节点所花费的时间D，进一步为：
在指定区块高度h的区块信息被起始节点打包出块以后，记录从起始节点广播出去的时间D1，记录起始节点接收到第m个节点广播回来的指定区块高度h的区块信息的时间D2；
D＝D2-D1；
m为起始节点收到指定区块高度h的区块信息在时间D内广播回到起始节点的节点数。
5.一种区块共识方法，适用于共识节点，其特征在于，根据权利要求1所述的一种区块链性能度量方法，在指定区块高度h下，选出连通度c(h)最大的起始节点作为记账节点，将所述记账节点打包的区块信息作为区块高度h的区块。
6.一种区块广播方法，适用于出块节点，其特征在于，根据权利要求1所述的一种区块链性能度量方法，起始节点广播到其他节点的内容包括：打包出块的指定区块高度h的区块信息；用于统计指定区块高度h的区块信息广播所经过的节点数的第一变量；用于存储指定区块高度h的区块信息广播所经过节点信息的第二变量；用于统计指定区块高度h的区块信息被接收次数的第三变量；其中，起始节点为指定区块高度h的区块信息的出块节点。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述用于统计指定区块高度h的区块信息广播所经过的节点数的第一变量初始值为0,所述统计指定区块高度h的区块信息被接收次数的第三变量初始值为0,当第一节点接收到所述指定区块高度h的区块信息时，所述第三变量数值自动加一，判断第二变量是否已经存储第一节点的节点信息，若是，则第一变量数值不变，所述第一节点将所述区块高度h的区块信息、及对应的第一变量、第三变量和第二变量广播到其他节点；若否，则将第一节点的节点信息存储在第二变量中，所述第一变量数值自动加1，所述第一节点将所述区块高度h的区块信息、及对应的第一变量、第三变量和第二变量广播到其他节点。
8.一种区块广播方法，适用于其他节点，其特征在于，
接收指定区块高度h的区块信息，设置统计指定区块高度h的区块信息被接收次数的第三变量自动加一；判断第二变量是否已经存储第一节点的节点信息，若是，则第一变量数值不变，所述第一节点将所述区块高度h的区块信息,及对应的第一变量、第三变量和第二变量广播到其他节点；若否，则将第一节点的节点信息存储在第二变量中，所述第一变量数值自动加1，所述第一节点将所述区块高度h的区块信息,及对应的第一变量、第三变量和第二变量广播到其他节点；
其中，所述其他节点为非指定区块高度h的区块信息的出块节点，所述出块节点配置用于通过如权利要求1所述的一种区块链性能度量方法度量性能。
9.一种区块链性能度量系统，其特征在于，根据权利要求1所述的一种区块链性能度量方法，包括：
广播时间记录单元，用于记录指定区块高度h的区块信息从起始节点出发回到起始节点所花费的时间D；
广播节点数统计单元，用于统计指定区块高度h的区块信息广播所经过的节点数之和M；
广播次数统计单元,用于统计指定区块高度h的区块信息在时间D内被接收次数总和N；
节点连通度计算单元，用于计算指定区块高度h的区块信息起始节点的连通度c(h)，以及，计算指定区块高度h下，起始节点的平均连通度C，用以评判区块链性能好坏:
Figure FDA0003078860000000041
其中，Δh为经验值。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，
广播节点数统计单元，用于统计指定区块高度h的区块信息广播所经过的节点数之和M；进一步为：当所述指定区块高度h的区块信息广播回到起始节点后，计算指定区块高度h的区块信息广播所经过的节点数之和M；
Figure FDA0003078860000000042
m为起始节点收到指定区块高度h的区块信息在时间D内广播回到起始节点的节点数；
Mi为起始节点接收到的第i个节点统计的指定区块高度h的区块信息在时间D内广播回到起始节点所经过的节点数的第一变量数值。
11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，广播次数统计单元,用于统计指定区块高度h的区块信息在时间D内被接收次数总和N；进一步为：
当所述指定区块高度h的区块信息广播回到起始节点后，计算指定区块高度h的区块信息在时间D内被接收次数总和N；
Figure FDA0003078860000000051
m为起始节点收到指定区块高度h的区块信息在时间D内广播回到起始节点的节点数；
Ni为起始节点收到的第i个节点统计的指定区块高度h的区块信息在时间D内广播回到起始节点被接收次数的第三变量数值。
12.根据权利要求9所述的系统，其特征在于：广播时间记录单元，用于记录指定区块高度h的区块信息从起始节点出发回到起始节点所花费的时间D；进一步为：
在指定区块高度h的区块信息被起始节点打包出块以后，记录从起始节点广播出去的时间D1，记录起始节点接收到第m个节点广播回来的指定区块高度h的区块信息的时间D2；
D＝D2-D1；
m为起始节点收到指定区块高度h的区块信息在时间D内广播回到起始节点的节点数。
13.一种计算机设备，其特征在于，所述设备包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如权利要求1-8中任一项所述的方法。
14.一种存储有计算机程序的存储介质，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一项所述的方法。
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