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层次网络分片式区块链扩容方案性能优化探讨

目录

文档综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.3研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.4研究方法与思路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

相关理论与技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

2.1区块链基础理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.1.1分布式账本技术原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

2.1.2共识机制剖析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.2分片技术详解．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.2.1分片技术概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

2.2.2常见分片方案比较．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

2.3网络优化技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

2.3.1P2P网络优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

2.3.2数据传输优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

层次网络分片架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

3.1整体架构描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

3.1.1核心模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

3.1.2节点角色划分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

3.2分片策略探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

3.2.1动态分片与静态分片．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

3.2.2节点选择与分配机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

3.3网络拓扑优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

3.3.1层级网络构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

3.3.2节点间通信路径优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

扩容方案性能优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62

4.1交易处理性能优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62

4.1.1并行处理机制研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63

4.1.2交易批处理优化方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65

4.2负载均衡策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66

4.2.1分片间负载调配．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70

4.2.2节点负载均衡算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72

4.3数据存储优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．75

4.3.1数据本地化存储策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．77

4.3.2数据冗余与检索优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．79

安全性分析与保障．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81

5.1网络安全机制设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．83