DAGGraph:适合移动自组网的区块链

TP393; 针对区块链与移动自组网结合所面临的挑战,采用有向无环图(DAG)结构适配移动性引发的网络分裂,提出一种基于DAG的系统模型DAGGraph.首先,对分簇算法进行优化,提出了簇内节点密度数量限制算法,从而有效解决了簇内节点数量不受控增加带来的吞吐量减小和能耗增加问题;其次,针对移动自组网节点快速移动引起的网络拆分与合并问题,提出了基于簇首间数据同步的区块恢复算法,通过DAG结构保留所有节点产生的合法区块,在网络合并时由原簇首交换产生的区块分支,实现了对区块分支的同步和恢复;最后,提出了一种简化的区块上链算法,在内部节点可信的前提下简化了区块的上链流程,减小了移动环境下区块传播产生的...

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Bibliographic Details
Published in计算机科学与探索 Vol. 18; no. 1; pp. 252 - 264
Main Authors 张文韬, 黄建华, 顾彬, 宁宇豪, 宫在为
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 华东理工大学 信息科学与工程学院,上海 200237 2024
Subjects
区块链
consensus mechanism
clustering algorithm
分簇算法
blockchain
mobile ad hoc networks
移动自组网
共识机制
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ISSN1673-9418
DOI10.3778/j.issn.1673-9418.2211070

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Summary:TP393; 针对区块链与移动自组网结合所面临的挑战,采用有向无环图(DAG)结构适配移动性引发的网络分裂,提出一种基于DAG的系统模型DAGGraph.首先,对分簇算法进行优化,提出了簇内节点密度数量限制算法,从而有效解决了簇内节点数量不受控增加带来的吞吐量减小和能耗增加问题;其次,针对移动自组网节点快速移动引起的网络拆分与合并问题,提出了基于簇首间数据同步的区块恢复算法,通过DAG结构保留所有节点产生的合法区块,在网络合并时由原簇首交换产生的区块分支,实现了对区块分支的同步和恢复;最后,提出了一种简化的区块上链算法,在内部节点可信的前提下简化了区块的上链流程,减小了移动环境下区块传播产生的误差,缩短了区块的确认时间,提高了系统吞吐量.安全性分析表明,系统可以抵御针对区块链的常见攻击,并可以抵御针对移动自组网的拒绝服务攻击.仿真实验结果表明,DAGGraph的时延和吞吐量性能在大部分情况下优于已有的物联网区块链解决方案.
ISSN:1673-9418
DOI:10.3778/j.issn.1673-9418.2211070