CN113127894A - 基于舆论传播模型的加密货币网络数据传播方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于舆论传播模型的加密货币网络数据传播方法及系统，涉及网络数据传播技术领域。本发明在加密货币网络数据传播过程中，在每次完成数据传播之后记录私钥的数字签名，并基于舆论传播模型确定私钥的数字签名记录次数的阈值，当私钥的记录次数达到预设阈值时，即认为该加密货币网络中无需对剩下的每一个交易进行验证，再次进行交易时直接进行数据发送和接收即可。本发明的技术方案减少了Block传播的时延和验证交易所需时间，提高了网络数据传播的效率。

Description

基于舆论传播模型的加密货币网络数据传播方法及系统
技术领域
本发明涉及网络数据传播技术领域，具体涉及一种基于舆论传播模型的加密货币网络数据传播方法及系统。
背景技术
随着网络在金融领域的广泛使用，网络数据的传播效率提升显得尤为重要。现有的加密货币网络主要是基于多个对等的成员节点，使用密码学方法将这多个成员节点连接起来形成加密货币网络。
而在实现加密货币网络的数据传播时，现有的方式主要是基于广播的方式：由节点A将数据在验证之后传递给与它临近的B、C、D、E等等节点，再由这些节点将数据在验证之后传递给与它们相邻的其它节点，这样经过层级式数据传递，就可以将数据传递到网络中任何一个节点那里。
然而，这种传播方式虽然实现较为简单，使用较为广泛，但是由于每次在进行数据传输时，数据都需要进行验证，验证成功之后才能进行传输，这就导致数据在传播过程中延迟较大。由此可见，现有技术加密货币网络中数据在传播和验证过程中存在较大延迟的问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于舆论传播模型的加密货币网络数据传播方法及系统，解决了现有技术加密货币网络中数据在传播和验证过程中存在较大延迟的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
第一方面，本发明首先提出了一种基于舆论传播模型的加密货币网络数据传播方法，所述方法包括：
加密货币网络成员节点之间进行数据传播；
接收信息的所述加密货币网络成员节点在每次数据传播完成之后产生其私钥的数字签名并记录；
确定数字签名记录次数的阈值；
在所述数字签名的记录次数达到所述阈值之后，接收信息的所述加密货币网络成员节点直接接收传输的信息。
优选的，所述加密货币网络成员节点之间进行数据传播，包括：
S21、接收信息的所述加密货币网络成员节点接收传输信息的所述加密货币网络成员节点传输的区块摘要的Hash值；
S22、接收信息的所述加密货币网络成员节点判断所述区块摘要在之前是否收到过，若已收到，进行步骤S23，若未收到，进行步骤S24；
S23、不接受该区块的Block；
S24、接收信息的所述加密货币网络成员节点发送Message确认信息给传输信息的所述加密货币网络成员节点，并接收和验证传输信息的所述加密货币网络成员节点发送的区块信息Block，验证通过后则接收区块信息Block，否则拒收。
优选的，所述确定数字签名记录次数的阈值包括：基于舆论传播模型确定数字签名记录次数的阈值。
优选的，在确定所述阈值时，基于舆论传播模型利用平均路径长度获取所述阈值，所述阈值
Figure BDA0002960682730000031
为平均路径长度
Figure BDA0002960682730000032
向上取整，所述平均路径长度
Figure BDA0002960682730000033
用公式表示为：
Figure BDA0002960682730000034
其中，
Figure BDA0002960682730000035
为平均路径长度，表示加密货币交易网络中任意两个节点之间路径长度的平均值；
N表示加密货币交易网络中节点总数，且N≥2；
Figure BDA0002960682730000036
表示加密货币交易网络中任意两个节点组合的可能性组合数；
di,j表示节点i和节点j之间的路径长度。
第二方面，本发明还提出了一种基于舆论传播模型的加密货币网络数据传播系统，所述系统包括：
数据传输模块，用于加密货币网络成员节点之间进行数据传播；
数字签名生成和记录模块，用于接收信息的所述加密货币网络成员节点在每次数据传播完成之后产生其私钥的数字签名并记录；
阈值设置模块，用于确定数字签名记录次数的阈值；
监控模块，用于在所述数字签名的记录次数达到预设阈值之后，接收信息的所述加密货币网络成员节点直接接收传输的信息。
优选的，所述数据传输模块中，加密货币网络成员节点之间进行数据传播，包括：
S21、接收信息的所述加密货币网络成员节点接收传输信息的所述加密货币网络成员节点传输的区块摘要的Hash值；
S22、接收信息的所述加密货币网络成员节点判断所述区块摘要在之前是否收到过，若已收到，进行步骤S23，若未收到，进行步骤S24；
S23、不接受该区块的Block；
S24、接收信息的所述加密货币网络成员节点发送Message确认信息给传输信息的所述加密货币网络成员节点，并接收和验证传输信息的所述加密货币网络成员节点发送的区块信息Block，验证通过后则接收区块信息Block，否则拒收。
优选的，所述阈值设置模块中，确定数字签名记录次数的阈值包括：基于舆论传播模型确定数字签名记录次数的阈值。
优选的，在获取所述阈值时，基于舆论传播模型利用平均路径长度获取所述阈值，所述阈值
Figure BDA0002960682730000041
为平均路径长度
Figure BDA0002960682730000042
向上取整，所述平均路径长度
Figure BDA0002960682730000043
用公式表示为：
Figure BDA0002960682730000044
其中，
Figure BDA0002960682730000045
为平均路径长度，表示加密货币交易网络中任意两个节点之间路径长度的平均值；
N表示加密货币交易网络中节点总数，且N≥2；
Figure BDA0002960682730000046
表示加密货币交易网络中任意两个节点组合的可能性组合数；
di,j表示节点i和节点j之间的路径长度。
(三)有益效果
本发明提供了一种基于舆论传播模型的加密货币网络数据传播方法及系统。与现有技术相比，具备以下有益效果：
本发明技术方案在加密货币网络数据传播过程中，在每次完成数据传播之后记录私钥的数字签名，并基于舆论传播模型设置数字签名记录次数的阈值，当私钥的数字签名记录次数达到预设阈值时，即认为该加密货币网络中无需对剩下的每一个交易进行验证，再次进行交易时直接进行数据发送和接收即可。本发明的技术方案减少了Block传播的时延和验证交易所需时间，提高了网络数据传播效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例基于舆论传播模型的加密货币网络数据传播方法的流程图；
图2为本发明实施例加密货币网络数据传播示意图；
图3为本发明实施例加密货币网络节点间数据传播过程流向图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请实施例通过提供一种基于舆论传播模型的加密货币网络数据传播方法及系统，解决了现有技术中网络数据传播时Block信息在传播和验证过程中存在较大延迟的问题，实现了提高数据传输效率的目的。
本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
本发明为了减少Block传播的时延和验证交易所需时间，在加密货币网络的peer节点之间进行数据传播时，每完成一次数据传播，接收方的peer节点便使用其私钥进行加密得到数字签名，并将该数字签名在系统中进行备份记录，且利用基于舆论传播模型确定数字签名记录次数的阈值，当私钥的记录次数达到该预设阈值时，即认为该加密货币网络中无需对剩下的每一个交易进行验证，再次进行交易时直接进行数据发送和接收即可。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
舆论是指持有、接受、表达某种相同、相似的观点的人在社会人群中所占比例超过一定的阈值时，这时候这种观点就上升为舆论(opinion)，这种观点的传播就是舆论传播。舆论的传播过程可用舆论传播模型来描述。
实施例1：
第一方面，本发明首先公开了一种基于舆论传播模型的加密货币网络数据传播方法，参见图1，该方法包括：
S1、加密货币网络成员节点之间进行数据传播；
S2、接收信息的上述加密货币网络成员节点在每次数据传播完成之后产生其私钥的数字签名并记录；
S3、确定数字签名记录次数的阈值；
S4、在上述数字签名的记录次数达到上述阈值之后，接收信息的上述加密货币网络成员节点直接接收传输的信息。
可见，在本发明实施例提出的基于舆论传播模型的加密货币网络数据传播方法，在加密货币网络数据传播过程中，在每次完成数据传播之后记录私钥的数字签名，并基于舆论传播模型设置数字签名记录次数的阈值，当私钥的数字签名记录次数达到预设阈值时，即认为该加密货币网络中无需对剩下的每一个交易进行验证，再次进行交易时直接进行数据发送和接收即可。本发明的技术方案减少了Block传播的时延和验证交易所需时间，提高了网络数据传播效率。
在本发明实施例的上述方法中，为了实现加密货币网络数据的传播，一种较佳的处理方式是，加密货币网络成员节点之间进行数据传播包括：
S21、接收信息的所述加密货币网络成员节点接收传输信息的所述加密货币网络成员节点传输的区块摘要的Hash值；
S22、接收信息的所述加密货币网络成员节点判断所述区块摘要在之前是否收到过，若已收到，进行步骤S23，若未收到，进行步骤S24；
S23、不接受该区块的Block；
S24、接收信息的所述加密货币网络成员节点发送Message确认信息给传输信息的所述加密货币网络成员节点，并接收和验证传输信息的所述加密货币网络成员节点发送的区块信息Block，验证通过后则接收区块信息Block，否则拒收。
另外，在本发明实施例的上述方法中，为了获取更加准确的阈值，从而在减少Block信息验证的时间、提升数据传播的效率的同时，保证加密货币网络数据传播的准确性，一种较佳的处理方式是，基于舆论传播模型确定数字签名记录次数的阈值，在获取所述阈值时，可基于平均路径长度获取所述阈值，所述阈值
Figure BDA0002960682730000081
为平均路径长度
Figure BDA0002960682730000082
向上取整。
实际中，上述平均路径长度
Figure BDA0002960682730000083
用公式可表示为：
Figure BDA0002960682730000084
其中，
Figure BDA0002960682730000085
为平均路径长度，表示加密货币交易网络中任意两个节点之间路径长度的平均值；
N表示加密货币交易网络中节点总数，且N≥2；
Figure BDA0002960682730000086
表示加密货币交易网络中任意两个节点组合的可能性组合数；
di,j表示节点i和节点j之间的路径长度。
下面以比特币加密货币网络为例，结合对具体步骤的解释，来详细说明本发明的具体实现过程。
在加密货币网络层网络中，任意两个peer节点之间可进行数据传播。而在数据传播过程中，为了在减小数据传播延迟的同时以更高的传输效率来实现加密货币网络数据的传播，可以借鉴舆论传播模型的思想进行加密货币网络的数据传播。
基于舆论传播模型思想进行比特币网络数据传输时，可以将比特币网络数据传输过程看作是一个规则随机网络中数据的传输过程，而在数据传输时需要设定一个阈值，这个阈值可以借鉴舆论传播过程中表达相似、相同的观点的社会人群达到一定阈值时的这个比例阈值，在比特币网络数据传播过程中将记录的数字签名的数目达到一定值时的值设为阈值，这样比特币网络在传输数据时，设定只要达到这个阈值，就无需再进行验证，可直接进行数据的传输。具体地，基于舆论传播模型的比特币网络数据传播方法包括：
S1、比特币网络成员节点之间进行数据传播。
参见图2，多个比特币网络成员节点(peer节点)通过网络连接构成了比特币网络层网络。其中，组成加密货币网络的节点总数为N，N为不小于2的整数，即加密货币网络中的节点数至少为两个。理论上来说，在保持网络稳定的情况下，节点总数可以有无限多个，且节点数目越多，效率会越高。
参见图3，传输信息的peer节点A和接收信息的peer节点B之间进行数据传播，且在信息传输过程中，需要对数据传播过程进行验证，具体过程为：
peer节点A在传输信息时将区块摘要的Hash值发送给接收信息的peer节点B，peer节点B在收到peer节点A发送的区块摘要信息后会检索自身之前收到的摘要，查看此摘要在之前是否收到过，如果之前收到过，则不接受该区块的Block；如果检索自身之后发现尚未收到该摘要，则peer节点B会发送Message确认信息给peer节点A；
peer节点A在收到peer节点B的Message确认信息后，peer节点A会将区块信息Block发送给peer节点B，peer节点B则进行交易的验证，在验证成功后则接收该Block，验证失败则拒收该Block，至此，即完成一次数据的传播。
S2、接收信息的上述加密货币网络成员节点在每次数据传播完成之后产生其私钥的数字签名并记录。
在完成上述S1步骤的一次数据传播之后，接收方的peer节点B使用自己的私钥进行加密得到数字签名，并将该数字签名在系统中进行备份，记录。
S3、确定数字签名记录次数的阈值。
当重复S2步骤的多次数字签名记录之后，私钥的数字签名记录次数会逐渐增加。此时，预先设定一个阈值，设置在整个比特币网络数据传输过程当中，一旦私钥的数字签名记录次数达到该阈值，该比特币加密货币网络中无需对剩下的每一个交易过程进行验证，再次进行交易时直接进行数据的发送和接收即可。
在确定这个阈值时，首先，将比特币网络数据传输过程看作是一个规则随机网络中数据的传输过程，而在数据传输时需要设定一个阈值，这个阈值可以借鉴舆论传播过程中表达相似、相同的观点的社会人群达到一定阈值时的这个比例阈值，在比特币网络数据传播过程中将记录的数字签名的数目达到一定值时的值设为阈值。为了获得更加精确的阈值，在确定该阈值时，可采用平均路径长度来确定这个阈值，具体地，阈值
Figure BDA0002960682730000101
可用平均路径长度
Figure BDA0002960682730000102
通过向上取整来表示。平均路径长度
Figure BDA0002960682730000103
定义为，在比特币加密货币网络中，将该网络视为规则随机网络，这个规则随机网络包含N个peer节点，其中任意两个peer节点i和j之间都存在传输路径，但不一定具有直达路径(直达路径的表示peer节点i和j直接进行数据的传输)。任意两个peer节点之间路径长度为peer节点i到达peer节点j所经过的最少的传输路径，记为di,j，则整个规则随机网络中任意两个peer节点之间路径长度的总和可记为∑i, jdi,j，而任意两个peer节点组合(即进行数据传输)的可能性可表示为
Figure BDA0002960682730000111
故而加密货币交易网络的平均路径长度，可表示为该加密货币交易网络中任意两个peer节点之间路径长度的平均值，记作：
Figure BDA0002960682730000112
其中，
Figure BDA0002960682730000113
表示加密货币交易网络中任意两个节点之间路径长度的平均值，即平均路径长度；
N表示加密货币交易网络中节点总数，且N≥2；
Figure BDA0002960682730000114
表示加密货币交易网络中任意两个节点组合的可能性组合数；
di,j表示节点i和节点j之间的路径长度。
S4、在上述数字签名的记录次数达到预设阈值之后，接收信息的上述加密货币网络成员节点直接接收传输的信息。
比特币网络基于舆论传播模型进行数据传播时，设置通过上述平均路径长度方法求得的阈值，当数据传播过程中，数字签名的记录次数达到预设阈值时，则无需对剩下的每一个交易过程进行验证，再次进行交易时直接进行数据的传输即可。
至此，则完成了本发明一种基于舆论传播模型的加密货币网络数据传播方法的全部过程。
实施例2：
第二方面，本发明还公开了一种基于舆论传播模型的加密货币网络数据传播系统，该系统包括：
加密货币网络成员节点之间进行数据传播；
接收信息的所述加密货币网络成员节点在每次数据传播完成之后产生其私钥的数字签名并记录；
确定数字签名记录次数的阈值；
在所述数字签名的记录次数达到所述阈值之后，接收信息的所述加密货币网络成员节点直接接收传输的信息。
可选的，所述加密货币网络成员节点之间进行数据传播，包括：
S21、接收信息的所述加密货币网络成员节点接收传输信息的所述加密货币网络成员节点传输的区块摘要的Hash值；
S22、接收信息的所述加密货币网络成员节点判断所述区块摘要在之前是否收到过，若已收到，进行步骤S23，若未收到，进行步骤S24；
S23、不接受该区块的Block；
S24、接收信息的所述加密货币网络成员节点发送Message确认信息给传输信息的所述加密货币网络成员节点，并接收和验证传输信息的所述加密货币网络成员节点发送的区块信息Block，验证通过后则接收区块信息Block，否则拒收。
可选的，所述确定数字签名记录次数的阈值包括：基于舆论传播模型确定数字签名记录次数的阈值。
可选的，在确定所述阈值时，基于舆论传播模型利用平均路径长度获取所述阈值，所述阈值
Figure BDA0002960682730000121
为平均路径长度
Figure BDA0002960682730000122
向上取整，所述平均路径长度
Figure BDA0002960682730000131
用公式表示为：
Figure BDA0002960682730000132
其中，
Figure BDA0002960682730000133
为平均路径长度，表示加密货币交易网络中任意两个节点之间路径长度的平均值；
N表示加密货币交易网络中节点总数，且N≥2；
Figure BDA0002960682730000134
表示加密货币交易网络中任意两个节点组合的可能性组合数；
di,j表示节点i和节点j之间的路径长度。
可理解的是，本发明实施例提供的一种基于舆论传播模型的加密货币网络数据传播系统与上述基于舆论传播模型的加密货币网络数据传播方法相对应，其有关内容的解释、举例、有益效果等部分可以参考基于舆论传播模型的加密货币网络数据传播方法中的相应内容，此处不再赘述。
综上所述，与现有技术相比，具备以下有益效果：
1、本发明技术方案在加密货币网络数据传播过程中，在每次完成数据传播之后记录私钥的数字签名，并基于舆论传播模型设置数字签名记录次数的阈值，当私钥的数字签名记录次数达到预设阈值时，即认为该加密货币网络中无需对剩下的每一个交易进行验证，再次进行交易时直接进行数据发送和接收即可。本发明的技术方案减少了Block传播的时延和验证交易所需时间，提高了网络数据传播效率；
2、本发明利用平均路径长度获取数据传播过程中的预设阈值，获取的阈值更加准确，在减少验证的时间、提升数据传播的效率的同时，保证了加密货币网络数据传播的准确性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种基于舆论传播模型的加密货币网络数据传播方法，其特征在于，所述方法包括：
加密货币网络成员节点之间进行数据传播；
接收信息的所述加密货币网络成员节点在每次数据传播完成之后产生其私钥的数字签名并记录；
确定数字签名记录次数的阈值；
在所述数字签名的记录次数达到所述阈值之后，接收信息的所述加密货币网络成员节点直接接收传输的信息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加密货币网络成员节点之间进行数据传播，包括：
S21、接收信息的所述加密货币网络成员节点接收传输信息的所述加密货币网络成员节点传输的区块摘要的Hash值；
S22、接收信息的所述加密货币网络成员节点判断所述区块摘要在之前是否收到过，若已收到，进行步骤S23，若未收到，进行步骤S24；
S23、不接受该区块的Block；
S24、接收信息的所述加密货币网络成员节点发送Message确认信息给传输信息的所述加密货币网络成员节点，并接收和验证传输信息的所述加密货币网络成员节点发送的区块信息Block，验证通过后则接收区块信息Block，否则拒收。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定数字签名记录次数的阈值包括：基于舆论传播模型确定数字签名记录次数的阈值。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在确定所述阈值时，基于舆论传播模型利用平均路径长度获取所述阈值，所述阈值
Figure FDA0002960682720000021
为平均路径长度
Figure FDA0002960682720000022
向上取整，所述平均路径长度
Figure FDA0002960682720000023
用公式表示为：
Figure FDA0002960682720000024
其中，
Figure FDA0002960682720000025
为平均路径长度，表示加密货币交易网络中任意两个节点之间路径长度的平均值；
N表示加密货币交易网络中节点总数，且N≥2；
Figure FDA0002960682720000026
表示加密货币交易网络中任意两个节点组合的可能性组合数；
di,j表示节点i和节点j之间的路径长度。
5.一种基于舆论传播模型的加密货币网络数据传播系统，其特征在于，所述系统包括：
数据传输模块，用于加密货币网络成员节点之间进行数据传播；
数字签名生成和记录模块，用于接收信息的所述加密货币网络成员节点在每次数据传播完成之后产生其私钥的数字签名并记录；
阈值设置模块，用于确定数字签名记录次数的阈值；
监控模块，用于在所述数字签名的记录次数达到预设阈值之后，接收信息的所述加密货币网络成员节点直接接收传输的信息。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述数据传输模块中，加密货币网络成员节点之间进行数据传播，包括：
S21、接收信息的所述加密货币网络成员节点接收传输信息的所述加密货币网络成员节点传输的区块摘要的Hash值；
S22、接收信息的所述加密货币网络成员节点判断所述区块摘要在之前是否收到过，若已收到，进行步骤S23，若未收到，进行步骤S24；
S23、不接受该区块的Block；
S24、接收信息的所述加密货币网络成员节点发送Message确认信息给传输信息的所述加密货币网络成员节点，并接收和验证传输信息的所述加密货币网络成员节点发送的区块信息Block，验证通过后则接收区块信息Block，否则拒收。
7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述阈值设置模块中，确定数字签名记录次数的阈值包括：基于舆论传播模型确定数字签名记录次数的阈值。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，在获取所述阈值时，基于舆论传播模型利用平均路径长度获取所述阈值，所述阈值
Figure FDA0002960682720000031
为平均路径长度
Figure FDA0002960682720000032
向上取整，所述平均路径长度
Figure FDA0002960682720000033
用公式表示为：
Figure FDA0002960682720000034
其中，
Figure FDA0002960682720000035
为平均路径长度，表示加密货币交易网络中任意两个节点之间路径长度的平均值；
N表示加密货币交易网络中节点总数，且N≥2；
Figure FDA0002960682720000036
表示加密货币交易网络中任意两个节点组合的可能性组合数；
di,j表示节点i和节点j之间的路径长度。
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