[发明专利]一种基于遗传算法的区块链共识节点待打包数据选取方法

权利要求书

1.一种基于遗传算法的区块链共识节点待打包数据选取方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：利用矿工从P2P网络接收待打包数据，并得到每个待打包数据的体积最大值、尘埃阈值和输出值；

S2：根据每个待打包数据的体积最大值、尘埃阈值和输出值，利用矿工验证每个待打包数据的合法性，并将合法的待打包数据放入待打包数据池；

S3：利用矿工从待打包数据池中获取合法的待打包数据，并得到每笔合法的待打包数据的激励值和体积，并给定区块容量、遗传算法的最大迭代次数、交叉概率和变异概率；

S4：基于每笔合法的待打包数据的激励值、每笔合法的待打包数据的体积、区块容量、遗传算法的最大迭代次数、交叉概率和变异概率，利用遗传算法确定总激励值最高的待打包数据组合，完成待打包数据选取。

2.根据权利要求1所述的基于遗传算法的区块链共识节点待打包数据选取方法，其特征在于，所述步骤S2中，验证待打包数据合法性的方法为：若待打包数据同时满足四个验证规则，则该待打包数据合法，否则不合法；

四个验证规则具体为：该待打包数据未被纳入区块中、该待打包数据的体积小于等于体积最大值、所有待打包数据的输入值总和大于等于所有待打包数据的输出值总和以及该待打包数据输入输出有效；

其中，待打包数据输入输出有效的验证规则具体为：若该待打包数据使用的UTXO模型已被其他区块链的待打包数据使用，则该待打包数据无效，否则有效；若该待打包数据输入中的解锁脚本无效，则该待打包数据无效，否则有效；若该待打包数据的输出值为负值或小于尘埃阈值，则该待打包数据无效；若存在一个待打包数据输入被验证无效，则整个待打包数据无效，否则有效；若存在一个待打包数据输出被验证无效，则整个待打包数据无效，否则有效。

3.根据权利要求1所述的基于遗传算法的区块链共识节点待打包数据选取方法，其特征在于，所述步骤S4包括以下子步骤：

S41：初始化种群，给定种群中有M条染色体，并对M条染色体进行0/1二值编码，得到布尔矩阵P，其中，布尔矩阵P中的元素P[i][j]表示第i条染色体对第j个合法的待打包数据的选择结果；

S42：根据布尔矩阵P，计算每条染色体的适应度F(i)和负载L(i)；

S43：根据每条染色体的适应度F(i)计算每条染色体被选中的概率P(i)，并形成第一新种群；

S44：基于第一新种群，利用两点交叉算子形成第二新种群；

S45：基于第二新种群，利用对换变异算子形成第三新种群；

S46：根据每条染色体的负载L(i)，计算第三种群的最大适应度F'(i)；

S47：重复步骤S42-S46T次，将得到的T个第三种群的最大适应度F'(i)对应的待打包数据作为总激励值最高的待打包数据组合，完成待打包数据选取，其中，T表示遗传算法的最大迭代次数。

4.根据权利要求3所述的基于遗传算法的区块链共识节点待打包数据选取方法，其特征在于，所述步骤S41中，若布尔矩阵P中的元素P[i][j]＝0，则表示不选择该合法的待打包数据；若布尔矩阵P中的元素P[i][j]＝1，则表示选择该合法的待打包数据。

5.根据权利要求3所述的基于遗传算法的区块链共识节点待打包数据选取方法，其特征在于，所述步骤S42中，每条染色体的适应度F(i)的计算公式为：

其中，N表示合法的待打包数据的个数，P[i][j]表示第i条染色体对第j个合法的待打包数据的选择结果，V_j表示第j个合法的待打包数据的激励值；

每条染色体的负载L(i)的计算公式为：

其中，W_j表示第j个合法的待打包数据的体积。