CN111400277A - 区块链健康状态评估方法及区块链动态锚定系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及数据处理及信息安全技术领域，具体地说，涉及一种区块链健康状态评估方法及区块链动态锚定系统和方法。该区块链健康状态评估方法包括如下步骤：步骤S1、采集区块链状态数据；该步骤中，针对所要评估的所有区块链公有链，采集每条公有链当前时刻下的区块链状态数据；步骤S2、计算健康指数；根据所采集的区块链状态数据，计算区块链的健康指数；该区块链动态锚定系统和方法基于该区块链健康状态评估方法实现。通过本发明能够较佳地对区块链的当前健康状态进行评估，进而能够较佳地实现锚定时对公有链的抉择。

Description

区块链健康状态评估方法及区块链动态锚定系统和方法
技术领域
本发明涉及数据处理及信息安全技术领域，具体地说，涉及一种区块链健康状态评估方法及区块链动态锚定系统和方法。
背景技术
区块链已经引起了学术界和资本市场的极大关注。在区块链中锚定数据，使数据可验证和独立审计是区块链的潜在应用程序之一。
现有基于区块链的锚定方案主要有两种形式，即单一数据锚定和批量数据锚定。这两种设计都有一个共同点，也即数据只锚定在一条区块链上。由于区块链自身的特点，在某些时刻会出现拥堵或使用成本过高等情况，使得用户体验降低。
故如何使得增强用户体验是本领域需要解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种区块链健康状态评估方法，其能够克服现有技术的某种或某些缺陷。
根据本发明的一种区块链健康状态评估方法，其包括如下步骤：
步骤S1、采集区块链状态数据；
该步骤中，针对所要评估的所有区块链，采集每条区块链当前时刻下的区块链状态数据；
步骤S2、计算健康指数；
根据所采集的区块链状态数据，计算区块链的健康指数。
本发明中，通过对区块链当前时刻的区块链状态数据进行采集，并根据采集的区块链状态数据计算区块链的健康指数，能够实时的获取对应区块链的实时健康信息，从而能够较客观地对区块链的健康水平进行衡量。
作为优选，步骤S1中，所采集的区块链状态数据包括市值、交易费用、区块利用率和区块交易总数中的一种或多种。从而能够较佳地对区块链的健康水平进行反映，使得评估结果能够具备较高的参考价值。
作为优选，步骤S2具体包括如下步骤，
步骤S21、数据整理，即对区块链状态数据进行预处理；
步骤S22、数据标准化，即对经步骤S21中预处理后的数据进行归一化处理；
步骤S23、计算区块链健康指数。
本发明中，通过对区块链状态数据进行预处理，能够获取当前时刻之前的较长一段时期的数据进行整体考虑，故使得数据更具有普适性；此外，通过对数据的归一化处理，使得所有的数据能够进行单位上的统一，故使得数据的结果能够更具备可比性。
作为优选，步骤S21中，对t时刻市值数据的处理公式为：M*(t)＝βM*(t-1)+(1-β)M(t)。
本发明中，能够通过指数加权移动平均算法(Exponential WeightedMovingAverage)对t时刻的市值进行计算，故能够较佳地实现对市值数据的处理。
作为优选，步骤S21中，对t时刻交易费用数据的处理公式为：
Figure BDA0002402303820000021
本发明中，能够选取n个连续区块，并计算每个区块中所包含的全部交易的交易费用数据均值，进而以该n个连续区块的交易费用数据均值的均值作为t时刻的交易费用数据F(t)，从而能够较佳地获取t时刻的交易费用数据。
作为优选，步骤S21中，对t时刻区块利用率数据的处理包括如下步骤：
步骤S211，计算t时刻前区块链中某一区块的平均利用率，计算公式为：
Figure BDA0002402303820000022
步骤S212，计算区块链中的连续的n个区块在t时刻前的平均利用率，计算公式为：
Figure BDA0002402303820000031
本发明中，通过以多个连续区块在当前时刻之前的一段时间内的平均利用率的均值作为t时刻处理后的区块利用率，故使得数据能够具有较佳的普适性。
作为优选，步骤S21中，对t时刻区块交易总数数据的处理公式为：
Figure BDA0002402303820000032
本发明中，通过选取n个连续区块的交易数作为区块交易总数数据，使得能够较佳地评价区块的使用情况。
作为优选，步骤S22中，
对t时刻处理后的市值数据M*(t)和区块交易总数数据T(t)的归一化处理公式为：
Figure BDA0002402303820000033
对t时刻处理后的区块利用率数据U(t)和交易费用数据F(t)的归一化处理公式为：
Figure BDA0002402303820000034
本发明中，由于市值和区块交易总数为效益目标、区块链利用率和交易费用为成本目标，故通过不同的公式的对其进行归一化处理，能够较佳地实现数据的标准化处理。
作为优选，步骤S23中，根据归一化处理后的市值数据M(t)′、区块交易总数数据T(t)′、区块利用率数据U(t)′和交易费用数据F(t)′，即可构建所要评估的多条区块链的观测矩阵：
Figure BDA0002402303820000035
之后，构建调整参数矩阵[θ1 θ2 θ3 θ4]，即可获取每条区块链的t时刻的健康指数I(t)，I(t)＝θ1M(t)′+θ2T(t)′+θ3F(t)′+θ4U(t)′。从而能够较佳地获取健康指数。
基于上述任一种区块链健康状态评估方法，本发明还提供了一种区块链动态锚定系统，其包括采集模块、计算模块和锚定模块；采集模块用于采集所有备选锚定区块链中的每一条在当前时刻下的区块链状态数据，计算模块用于根据所采集的区块链状态数据计算每条区块链的健康指数，锚定模块用于根据计算所得的健康指数对所有备选锚定区块链进行排序并选择健康指数最高的区块链进行锚定。
通过本发明中的系统，能够通过采集多条区块链的状态数据，通过数学方法对区块链状态数据进行整理与计算。通过计算区块链健康指数，能够较客观地反映出状态较优的区块链并进行锚定，从而可以规避掉状态较差的区块链，进而提升用户体验。
基于上述任一种区块链动态锚定系统，本发明还提供了一种区块链动态锚定方法，其通过任一上述的区块链动态锚定系统实现。从而能够动态选择健康状态较佳的区块链进行锚定。
附图说明
图1为实施例1中的区块链健康状态评估方法的流程示意图；
图2为实施例1中的区块链动态锚定系统的模块示意图。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本发明进行解释而并非限定。
实施例1
如图1所示，本实施例提供了一种区块链健康状态评估方法，其包括如下步骤：
步骤S1、采集区块链状态数据；即针对所要评估的所有区块链，采集每条区块链当前时刻下的区块链状态数据；
步骤S2、计算健康指数；即根据所采集的区块链状态数据，计算区块链的健康指数。
本实施例中，通过对区块链当前时刻的区块链状态数据进行采集，并根据采集的区块链状态数据计算区块链的健康指数，能够实时的获取对应区块链的实时健康信息，从而能够较客观地对多条区块链的健康水平进行衡量。
步骤S1中，所采集的区块链状态数据包括市值、交易费用、区块利用率和区块交易总数中的一种或多种。从而能够较佳地对区块链的健康水平进行反映，使得评估结果能够具备较高的参考价值。
本实施例中在具体实施时，t时刻的市值数据M(t)能够通过如预言机项目获取，交易费用、区块链利用率和区块交易总数能够通过连接对应的区块链网络获取。
步骤S2具体包括如下步骤：
步骤S21、数据整理，即对区块链状态数据进行预处理；
步骤S22、数据标准化，即对经步骤S21中预处理后的数据进行归一化处理；
步骤S23、计算区块链健康指数。
本实施例中，通过对区块链状态数据进行预处理，能够获取当前时刻之前的较长一段时期的数据进行整体考虑，故使得数据更具有普适性；此外，通过对数据的归一化处理，使得所有的数据能够进行单位上的统一，故使得数据的结果能够更具备可比性。
步骤S21中，对t时刻市值数据的处理公式为：
M*(t)＝βM*(t-1)+(1-β)M(t)。
上式中，M*(t)表示t时刻处理后的市值数据，M(t)表示t时刻实际的市值数据，M*(t-1)表示t-1时刻处理后的市值数据，系数β表示加权下降的快慢，β在区间[0，1]中取值。
本实施例中，β取值为0.9。
本实施例中，能够通过指数加权移动平均算法(Exponential Weighted MovingAverage)对t时刻的市值进行计算，故能够较佳地实现对市值数据的处理。
本实例中，选取t时刻前20天的市值数据用于处理市值。
步骤S21中，对t时刻交易费用数据的处理公式为：
Figure BDA0002402303820000061
上式中，F(t)表示t时刻处理后的交易费用数据，feej表示区块链中连续的1-n个区块中的第i(i∈[1，n])个区块中第j(j∈[1，m])条交易的实际交易费用数据。
本实施例中，能够选取n个连续区块，并计算每个区块所包含的全部交易的交易费用数据均值，进而以该n个连续区块的交易费用数据均值的均值作为t时刻的交易费用数据F(t)，从而能够较佳地获取t时刻的交易费用数据。
其中，n的取值不超过对应区块链所包含区块的总数，m的取值不超过当前区块中的总交易数。
本实施例中，n取500，m取2000。
步骤S21中，对t时刻区块利用率数据的处理包括如下步骤：
步骤S211，计算t时刻前区块链中某一区块的平均利用率，计算公式为：
Figure BDA0002402303820000062
上式中，size_used与gasu_sed分别为BTC架构区块链和ETH架构区块链的区块容量实际使用值，size与gas_limit为区块容量上限。
步骤S212，计算区块链中的连续的n个区块在t时刻前的平均利用率，计算公式为：
Figure BDA0002402303820000063
上式中，U(t)即为t时刻处理后的区块利用率数据，其中，n的取值能够为500。
本实施例中，通过以多个连续区块在当前时刻之前的一段时间内的平均利用率的均值作为t时刻处理后的区块利用率，故使得数据能够具有较佳的普适性。
步骤S21中，对t时刻区块交易总数数据的处理公式为：
Figure BDA0002402303820000071
上式中，T(t)表示t时刻处理后的区块交易总数数据，Count(Ti)表示第i区块中交易数数据，n表示区块链中连续的n个区块。
本实施例中，通过选取n个连续区块的交易量作为区块交易总数数据，使得能够较佳地降低数据统计和计算的成本。其中，n的取值能够为500。
步骤S22中，对t时刻处理后的市值数据M*(t)和区块交易总数数据T(t)的归一化处理公式为：
Figure BDA0002402303820000072
本实施例中，由于市值和区块交易总数为效益目标，故通过上式能够较佳地对其进行归一化处理。
其中，市值数据M*(t)归一化之后为M(t)′，区块交易总数数据T(t)归一化之后为T(t)′。
步骤S22中，对t时刻处理后的区块利用率数据U(t)和交易费用数据F(t)的归一化处理公式为：
Figure BDA0002402303820000073
本实施例中，由于区块链利用率数据和交易费用数据为成本目标，故通过上式能够较佳地对其进行归一化处理。
其中，区块利用率数据U(t)归一化之后为U(t)′，交易费用数据F(t)归一化之后为F(t)′。
步骤S23中，根据归一化处理后的市值数据M(t)′、区块交易总数数据T(t)′、区块利用率数据U(t)′和交易费用数据F(t)′，即可构建所要评估的所有区块链的观测矩阵：
Figure BDA0002402303820000081
之后，构建调整参数矩阵[θ1 θ2 θ3 θ4]，即可获取每条区块链的t时刻的健康指数I(t)，I(t)＝θ1M(t)′+θ2T(t)′+θ3F(t)′+θ4U(t)′。
上式中，θ为调整参数，其取值为1，1，1，1。
其中，健康指数I(t)数值越高，则表示健康状态越好。
基于本实施例所提供的区块链健康状态评估方法，本实施例还提供了一种区块链动态锚定系统。其包括采集模块、计算模块和锚定模块，采集模块用于采集所有备选锚定区块链中的每一条在当前时刻下的区块链状态数据(即用于执行上述的步骤S1)，计算模块用于根据所采集的区块链状态数据计算每条区块链的健康指数(即用于执行上述的步骤S2)，锚定模块用于根据计算所得的健康指数对所有备选锚定区块链进行排序并选择健康指数最高的区块链进行锚定。
通过本实施例中的系统，能够通过采集多条区块链的状态数据，通过数学方法对区块链状态数据进行整理与计算。通过计算区块链健康指数，能够较客观地反映出状态较优的区块链并进行锚定，从而可以规避掉状态较差的区块链，进而提升用户体验。
此外，本实施例还提供了一种区块链动态锚定方法，其基于本实施例中的区块链动态锚定系统实现。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种区块链健康状态评估方法，其包括如下步骤：
步骤S1、采集区块链状态数据；
该步骤中，针对所要评估的所有区块链，采集每条区块链当前时刻下的区块链状态数据；
步骤S2、计算健康指数；
根据所采集的区块链状态数据，计算区块链的健康指数。
2.根据权利要求1所述的一种区块链健康状态评估方法，其特征在于：步骤S1中，所采集的区块链状态数据包括市值、交易费用、区块利用率和区块交易总数中的一种或多种；
步骤S2具体包括如下步骤，
步骤S21、数据整理，即对区块链状态数据进行预处理；
步骤S22、数据标准化，即对经步骤S21中预处理后的数据进行归一化处理；
步骤S23、计算区块链健康指数。
3.根据权利要求2所述的一种区块链健康状态评估方法，其特征在于：步骤S21中，对t时刻市值数据的处理公式为：M*(t)＝βM*(t-1)+(1-β)M(t)。
4.根据权利要求2所述的一种区块链健康状态评估方法，其特征在于：步骤S21中，对t时刻交易费用数据的处理公式为：
Figure FDA0002402303810000011
5.根据权利要求2所述的一种区块链健康状态评估方法，其特征在于：步骤S21中，对t时刻区块利用率数据的处理包括如下步骤：
步骤S211，计算t时刻前区块链中某一区块的平均利用率，计算公式为：
Figure FDA0002402303810000012
步骤S212，计算区块链中的连续的n个区块在t时刻前的平均利用率，计算公式为：
Figure FDA0002402303810000013
6.根据权利要求2所述的一种区块链健康状态评估方法，其特征在于：步骤S21中，对t时刻区块交易总数数据的处理公式为：
Figure FDA0002402303810000021
7.根据权利要求2所述的一种区块链健康状态评估方法，其特征在于：步骤S22中，
对t时刻处理后的市值数据M*(t)和区块交易总数数据T(t)的归一化处理公式为：
Figure FDA0002402303810000022
对t时刻处理后的区块利用率数据U(t)和交易费用数据F(t)的归一化处理公式为：
Figure FDA0002402303810000023
8.根据权利要求2所述的一种区块链健康状态评估方法，其特征在于：步骤S23中，根据归一化处理后的市值数据M(t)′、区块交易总数数据T(t)′、区块利用率数据U(t)′和交易费用数据F(t)′，即可构建所要评估的所有区块链的观测矩阵：
Figure FDA0002402303810000024
之后，构建调整参数矩阵[θ1 θ2 θ3 θ4]，即可获取每条区块链的t时刻的健康指数I(t)，I(t)＝θ1M(t)′+θ2T(t)′+θ3F(t)′+θ4U(t)′。
9.一种区块链动态锚定系统，其包括采集模块、计算模块和锚定模块；采集模块用于采集所有备选锚定公有链中的每一条在当前时刻下的区块链状态数据，计算模块用于根据所采集的区块链状态数据计算每条区块链的健康指数，锚定模块用于根据计算所得的健康指数对所有备选锚定区块链进行排序并选择健康指数最高的区块链进行锚定。
10.一种区块链动态锚定方法，其基于权利要求9中的区块链动态锚定系统实现。
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