[发明专利]一种基于区块链的支付中心放置方法、系统、介质、设备

权利要求书

1.一种基于区块链的支付中心放置方法，其特征在于，所述基于区块链的支付中心放置方法包括：

对区块链的支付中心放置开销分析和权衡；

利用形式化方法对支付中心放置问题进行建模；

利用线性化技术对小规模的中心放置问题求最优解；

利用超模函数技术对大规模的中心放置问题求近似解；

所述利用形式化方法对支付中心放置问题进行建模具体包括：使用二进制变量x_n∈{0，1}表示网络中一个节点是否为支付中心节点，为全网络节点的集合，则用向量x表示放置策略：

若一个网络节点的算力不够强大，则不能作为支付中心节点：

其中，为网络中支付中心节点的集合；

使用二进制变量y_mn∈{0，1}表示节点是否被分配给支付中心节点则用向量y表示分配策略：

每个网络节点都需要被一个中心节点控制，需要：

网络中节点n必须作为中心节点，使节点m能被分配给该中心节点：

用ζ_mn表示节点m分配给中心节点n，网络中的总管理成本表示为：

用δ_nl表示两个支付中心节点n,l之间的同步成本，则网络中的总同步成本表示为：

其中，∈_nl表示n,l之间同步的恒定成本；

因此，开销权衡问题转换为公式和所表示的两个成本之间的平衡，用ω≥0表示两个成本之间的权重值，则平衡成本表示为：

支付中心的放置问题表示为：

其中，约束条件为公式

所述利用线性化技术对小规模的中心放置问题求最优解具体包括：将放置问题转化为混合整数线性规划MILP问题求小规模网络的最优解，使用标准线性化技术来实现这一转换过程，引入两个向量θ和作为额外的优化变量：

其中，θ的线性约束为：

的线性约束为：

因此，放置成本函数转换为：

最后，MILP问题表示为：

其中，约束条件为和

所述利用超模函数技术对大规模的中心放置问题求近似解具体包括：引入一个引理，揭示了放置策略x和分配策略y之间的关系：y_mn＝1，当否则，y_mn＝0，因此，对于给定的放置策略x，很容易找到分配策略y，用X_n表示支付中心节点的放置，则支付中心节点的所有可能位置的集合表示为：

当且仅当子集表示放置策略x，即x_n＝1；用X_X表示的二进制形式，则成本目标函数表示为一个集合函数

然后，利用超模函数这种集合函数，给定一个有限集合集合函数被称为超模函数，当所有子集且对任意元素有：

当标准成本时，集合函数为超模函数；

放置问题转化为最小化超模函数f，求解超模函数的最小值等价于求其次模函数的最大值；用f^ub表示可能的最大值上界，次模函数表示为使用近似算法最大化近似边界ψ表示近似解的值和最优解的值的比率总是至少为ψ，使用了一个ψ＝1/2的随机贪心算法求其近似解。

2.如权利要求1所述的基于区块链的支付中心放置方法，其特征在于，所述对区块链的支付中心放置开销分析和权衡具体包括：

首先，支付中心节点放置目标分析；

然后，支付中心放置开销分析；

最后，运行支付中心开销权衡问题分析。