[发明专利]一种基于遗传算法的区块链支付通道网络多路径寻径方法

权利要求书

1.一种基于遗传算法的区块链支付通道网络多路径寻径方法，其特征在于，包括：

S1：根据支付通道网络的结构构建一个有向图G，其中，图中的顶点用以参与交易的节点，边表示支付通道，支付通道用以转发交易，支付通道的属性包括余额bal(u,v)、基础收费系数base(u,v)和比例收费系数slope(u,v)，边的权为当前通道上流经的支付金额所产生的收费Fee，Fee＝base(u,v)+slope(u,v)×p，表示转发交易的收费，p表示支付路径上的支付金额，其中，支付路径为图G中的点构成的从发送方到接受方的路径，一条支付路径包括一个或者多个支付通道；

S2：基于支付通道网络，生成初始种群，其中，初始种群中的每个个体对应k条支付路径和每条路径上分配的支付金额P₁,P₂,…P_k，每条路径上分配的金额根据总金额平均分配；

S3：将每个个体对应的所有支付路径的总收费作为适应度，根据适应度选择出父辈，其中，支付路径的收费为包含的每个支付通道的收费之和；

S4：根据适应度，对父辈进行交叉和变异操作；

S5：当种群收敛或者迭代次数达到设定阈值时，计算最后一代种群中每一个个体的总收费，并选择总收费最小的个体作为当前k值下的最佳解决方案，当前k值下的最佳解决方案为选择出的多条支付路径；

S6：从多条支付路径中选择出目标支付路径。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S2之前，所述方法还包括：

设置路径数量范围krange以及迭代次数阈值。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，S2包括：

S2.1：将每个个体的k条路径初始分配金额均为平均分配，P₁＝P₂＝…＝P_k＝P/k，P表示总金额；

S2.2：采用Dijkstra算法寻找k+1条收费最少路径，其中，每条路径上支付金额为P/k；

S2.3：从S2.2中的k+1条支付路径中选择出k条，生成一个个体；

S2.4：重复执行步骤S2.2～2.3，生成k+1个不同的个体，组成初始种群。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，S3具体包括：

S3.1：适应度的计算公式为：

S3.2：以概率α选择totalFee最小的α*k个个体作为父辈，并淘汰其他个体，其中α为预先设置的参数。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，S4具体包括：

S4.1：在每个个体中，随机选择两条路径，若两条路径除起点和终点外具有公共节点，则进行交叉操作，父辈个体和交叉后的个体共同组成新种群；

S4.2：交叉操作得到的每个个体以β的概率进行变异操作，β为预先设置的参数。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，S4.1中的交叉操作具体包括：

将两条路径公共节点前后的支付通道进行交换，并且，交叉后的种群个体数量与初始种群数量保持一致。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，S4.2变异操作包括：

保证总金额不变的情况下，在预设范围内随机调整每条路径上的支付金额大小；

在路径中的随机选择一个节点突变为另一随机节点。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S4之后，所述方法还包括：判断进行交叉和变异操作得到的个体中，支付路径是否满足路由限制条件，如果不满足，则撤销。