[发明专利]区块链交易通道的数据传输优化方法

说明书

本发明公开一种区块链交易通道数据传输优化方法，包括：S1、区块链交易通道方发起一笔交易，为该交易生成一定数量的消息并广播到区块链通道；S2、分析通道余额，获取余额满足交易金额要求的通道，以构成数组；S3、在数组找到每条链路的最佳稳态输出率，并将最佳稳态输出率赋值给所在链路所有通道；S4、基于通道状态和通道选择偏好建立非合作博弈的通道交易传输模型，求解通道交易传输模型获取最优通道传输概率，将数组中的每一个通道都博弈到最优通道传输概率。该模型包括通道交易传输时间和通道选择偏好约束两个参数，通过非合作博弈，每个通道能够找到最优交易传输性能的纳什均衡点，在该均衡点的通道交易传输性能最优，从而提高交易传输性能。

技术领域

本发明属区块链技术领域，更具体地，本发明涉及一种区块链交易通道的数据传输优化方法。

背景技术

者随时选择加入或离开，且以相互不信任的对等网络取代受信任的第三方。此外，除了货币价值的转移，以太坊还支持智能合约的执行。比特币架构基于点对点网络，分布式管理一个名为区块链的公共分类账。换言之，区块链系统是记录交易和发行密码货币的分布式系统。然而，比特币以及基于区块链的所有加密货币的安全性是以有限的可扩展性为代价。目前区块链扩展性有限，如比特币目前每秒只能处理几笔交易，平均需要10分钟来确认新的交易，而以太坊每秒可处理15笔交易。通道技术是提高区块链可扩展性的一个主要方法，Malavolta等人提出了通道方法，该方法重点是通过使用点对点通道，将交易从链上移到链下进行处理。交易双方通过向区块链添加单笔交易来创建通道，且通道的创建需要交易方各自存入一定金额的资金作为抵押品(即通道余额)，存放到一个多由区块链管理的签名地址中；通道交易双方完成交易传输后，将最终余额写入区块链中，并有效关闭通道。利用通道技术，交易双方可以通过通道进行大量的交易传输并最终在区块链上结算净收益，增加了交易吞吐量和降低了时延，从而有效提升了区块链的可扩展性。通道网络由多个通道和节点构成，且每个通道都具有交易传输功能。

区块链通道的提出使得区块链链上和链下协调工作，区块链通道处理大量交易，链上进行交易确认与冲突仲裁，提高了完成交易的速度，且具有较好的稳定性，但在实际应用中，仍存在通道交易传输性能问题，包括三个方面：

1)通道余额不足导致交易传输成功率低和时延长。随着交易的增加，通道余额因进行交易传输被不断消耗而递减。如果所选通道的余额不足以用于交易传输，将会导致交易传输失败，则该笔交易需要返回链上处理，从而带来更长的等待处理时间。

2)通道状态对交易传输时延和成功率的影响。当通道在传输一笔交易时，该通道处于非传输状态(如拥塞状态)，若选择该通道来传输其他交易，则待传输的交易需要等待至该通道处于传输状态后才能被传输，否则会导致待传输交易的传输失败，从而增加了交易传输时延且降低了成功率。

3)通道选择偏好可能会导致交易传输成功率低和时延长。通道选择偏好是指交易方会偏向于选择传输概率高的通道进行交易传输，会使得整个区块链通道向传输概率高的通道发生偏移(简称为通道偏移)。一方面，会使得被选择的通道其余额被不断消耗，最终可能会导致通道余额不足，从而导致交易传输失败；另一方面，也会使得大量交易都在等待传输概率高的同一个通道来传输交易，这将会产生较长的交易传输时延。

发明内容

本发明提供一种区块链交易通道的数据传输优化方法，旨在改善上述问题。

本发明是这样实现的，一种区块链交易通道数据传输优化方法，所述方法具体包括如下步骤：

S1、区块链交易通道方发起一笔交易，为该交易生成一定数量的消息并广播到区块链通道；

S2、分析通道余额，获取余额满足交易金额要求的通道，以构成数组；

S3、在数组找到每条链路的最佳稳态输出率，并将最佳稳态输出率赋值给所在链路所有通道；