区块链系统性能优化理论模型及算法研究
批准号:
61972382
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
孙毅
依托单位:
学科分类:
计算机网络
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
孙毅
中文摘要
区块链性能瓶颈极大地限制了其在金融、物联网等核心领域的推广应用。虽然已有不少研究团队从基础架构和共识机制层面提出了多种性能优化方案,但这些工作多侧重于具体算法协议的设计,而对其背后隐藏的关键基础理论问题(例如性能模型、理论性能边界等)研究明显不足。本项目拟针对区块链性能问题进行深入理论研究:(1)在区块链基础架构层面,研究区块链并行化性能模型,刻画并行化程度对性能的本质影响,求解性能边界;(2)在共识机制层面,对区块链性能、安全性和去中心化等目标进行建模,并计算在"三难困境"约束下,区块链性能的理论上界;(3)设计基于前述多指标评价模型的自适应启发式性能优化算法,使区块链系统的整体性能可达到或逼近前述理论上界。本项目的研究成果将为区块链并行化架构与共识算法的设计提供理论基础,促进高通量区块链技术研发,进而有效推动区块链技术在金融等高频、核心领域的深层次应用。
英文摘要
Blockchain performance bottlenecks greatly limit its promotion and application in essential areas such as finance and IoT. Although different research teams have proposed a variety of performance optimization solutions from the levels of both the blockchain infrastructure and the consensus mechanisms, these solutions mainly focus on the design of algorithms and protocols, and the research on the underlying basic theories (such as the performance models and theoretical performance boundaries) is obviously insufficient. This project intends to conduct in-depth theoretical research on blockchain performance issues: (1) At the level of the blockchain infrastructure, research the blockchain parallelization performance model, characterize the essential impact of parallelization on performance, and derive the performance boundaries; (2) At the level of the consensus mechanisms, model the multiple blockchain indexes including the performance, security and decentralization, and calculate the theoretical upper bound of blockchain performance under the constraint of "scalability trilemma"; (3) Design an adaptive heuristic performance optimization algorithm based on the aforementioned multi-index evaluation model, so that the overall performance of the blockchain system can reach or approximate the theoretical upper bounds. The research results of this project will provide theoretical basis for the design of blockchain parallelization architectures and consensus algorithms, promote the research and development of high-throughput blockchain technology, and effectively promote the in-depth application of blockchain technology in the essential areas such as finance and IoT.
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DOI:
10.1080/09540091.2021.2024146
发表时间:
2022-01
期刊:
Connection Science
影响因子:
5.3
作者:
[Bo Li, Minrui Wu, Zhongcheng Li, Yi Sun]
通讯作者:
Yi Sun
DOI:
10.13328/j.cnki.jos.006651
发表时间:
2023
期刊:
软件学报
影响因子:
作者:
[王柯元, 姜鑫, 贾林鹏, 段田田, 孙毅]
通讯作者:
孙毅
DOI:
10.11871/jfdc.issn.2096-742x.2021.01.004
发表时间:
2021
期刊:
数据与计算发展前沿
影响因子:
作者:
[郭仪, 于雷, 张瀚文, 颜拥, 孙毅]
通讯作者:
孙毅
DOI:
--
发表时间:
2021
期刊:
东北大学学报自然科学版
影响因子:
--
作者:
[王柯元, 于雷, 颜拥, 孙毅]
通讯作者:
孙毅
DOI:
10.1109/jsac.2022.3213330
发表时间:
2022-12
期刊:
IEEE Journal on Selected Areas in Communications
影响因子:
16.4
作者:
[Xin Wang;Xin Jiang;Yanxiu Liu;Jiaping Wang;Yi Sun]
通讯作者:
Xin Wang;Xin Jiang;Yanxiu Liu;Jiaping Wang;Yi Sun
共 8 条
基于零跨片并行架构的高性能区块链关键技术
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批准号:U22B2032
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项目类别:联合基金项目
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资助金额:254.00万元
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批准年份:2022
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负责人:孙毅
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依托单位:
云数据中心网络的QoS保障方法研究
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批准号:61672499
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项目类别:面上项目
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资助金额:63.0万元
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批准年份:2016
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负责人:孙毅
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依托单位:
以信息为中心的网络(ICN)缓存机制性能评估与算法优化
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批准号:61379133
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项目类别:面上项目
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资助金额:76.0万元
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批准年份:2013
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负责人:孙毅
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依托单位:
基于P4P的DHT网络资源共享技术研究
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批准号:61003266
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2010
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负责人:孙毅
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依托单位:
国内基金
海外基金