【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于跨分片交易處理，具體涉及一種基于dag的跨分片點對點能源交易優化方法。
技術介紹
1、近年來，隨著分布式發電的普及，住宅消費者可將剩余能源對外出售，促進了點對點能源交易模式的發展。盡管區塊鏈在分布式點對點能源交易中有效解決了市場結構、信息安全、數據共享、價格控制以及電能質量管理等問題，但傳統區塊的可擴展性不足，難以直接應用于點對點能源交易中。通過分片技術將區塊鏈網絡劃分為若干個獨立的網絡來并行處理交易，可以有效提升區塊鏈系統的可擴展性。然而，分片的引入導致大量的跨片交易的出現。由于跨分片交易涉及多個分片信息交互，需在多個分片內達成共識方可提交交易，因此帶來了更加復雜的通信和驗證成本。
2、當前的研究主要基于交易關系圖或者機器學習技術進行區塊鏈分片，以減少系統的跨分片交易數量。雖然優化分片技術可以有效地降低跨分片交易數量，但并不能消除跨分片交易的影響，系統仍會存在較多數量的跨分片交易數量。且目前的跨分片交易處理大多采用兩階段鎖和兩階段提交來保持系統的一致性。這些方法以悲觀的方式來處理跨分片交易，要求一個分片必須等待其他相關分片準備完畢，才能進行跨分片交易驗證，顯著增加交易處理的延遲。因此，迫切需要更高效的方法來保證跨分片交易下的一致性和原子性。
3、中國專利公開了（申請號為：202310036171.9）一種基于中間人賬戶激勵的區塊鏈交易方法、裝置及系統，包括：區塊鏈由主鏈和基于分片機制的側鏈構成，側鏈通過智能合約與主鏈橋接，側鏈上各分片中的節點僅存儲所在分片內的賬戶狀態信息；當需要從第一賬戶
4、中國專利公開了（申請號為：202310257610.9）一種基于虛擬賬戶的區塊鏈跨分片交易方法，包括：區塊鏈中賬戶根據賬戶地址平均分配到每個分片，并在其所未分配到的分片中，建立對應的虛擬賬戶。本專利技術所有賬戶都均勻分布到每個分片，并為每個主賬戶在其他分片中創建虛擬賬戶，所有的交易過程可以在一輪共識和一個分片中處理，而不需要分解成多個子交易，減少每個節點存儲、通信的工作量。
5、一種基于中間人賬戶激勵的區塊鏈交易方法、裝置及系統專利申請存在以下不足：
6、1、依賴于在多個分片的中間人賬戶來處理跨分片交易，當大量交易需要跨分片處理時，可能出現中間人賬戶供不應求的情況，從而導致交易速度下降；
7、2、該專利申請只能按順序一一處理跨分片交易，無法處理多輸入多輸出的跨分片交易。
8、一種基于虛擬賬戶的區塊鏈跨分片交易方法專利申請存在以下不足：虛擬賬戶方法雖然簡化了跨分片的交易處理，但可能增加了虛擬賬戶管理的復雜度，尤其在賬戶頻繁跨分片交易的情況下，虛擬賬戶的同步可能帶來延遲。
9、綜上所述，如何解決交易需要跨分片處理時的交易延遲和交易速度下降問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種基于dag的跨分片點對點能源交易優化方法，以解決上述
技術介紹
中提出的問題。
2、本專利技術目的是這樣實現的：一種基于dag的跨分片點對點能源交易優化方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：
3、步驟s1：定義跨分片交易；
4、步驟s2：基于有向圖dag結構描述多個子交易之間的依賴關系；
5、步驟s3：構建基于dag賬本的協調層，選擇信譽值最高的節點擔任dag委員會成員；
6、步驟s4：對擔任dag委員會成員的節點進行交易驗證、跨分片交易的轉發和轉發時驗證。
7、優選的，所述步驟s1中定義跨分片交易，具體為：
8、對于一個跨分片交易，包含輸入賬戶地址、輸出賬戶地址和交易時間戳信息，輸入賬戶地址和輸出賬戶地址分別位于不同的分片內，具體體現為：
9、跨分片交易包含了個輸入賬戶地址和個輸出賬戶地址，輸入賬戶表示交易是由這個賬戶發起的，且輸入賬戶,,...,分別位于輸出分片,,...,內，輸出賬戶?,,...,分別位于輸出分片,,...,內，跨分片交易定義為：
10、；
11、其中，為第個輸出賬戶；為第個輸出賬戶；為第個輸入賬戶。
12、優選的，所述步驟s2中基于有向圖dag結構描述多個子交易之間的依賴關系，具體操作為：
13、步驟s2-1：建立子交易和父交易的關聯性；
14、跨分片交易為父交易，將跨分片交易拆分為以下的j個子交易：
15、；
16、；
17、；
18、其中，為第個輸出賬戶；為第個輸出賬戶；為第個輸入賬戶；
19、步驟s2-2：利用有向圖dag結構描述多個子交易之間的依賴關系，依賴關系如下：
20、跨分片交易的驗證依賴于子交易的驗證結果，當子交易被成功驗證后，跨分片交易t能被成功提交；
21、子交易依賴于對輸入分片賬戶的原子操作以及對輸出分片的原子操作，只有當所有的原子操作都被成功驗證和執行后，子交易才能被成功驗證。
22、優選的，所述步驟s3中構建基于dag賬本的協調層，選擇信譽值最高的節點擔任dag委員會成員，具體操作為：
23、步驟s3-1：引入信譽評價機制，準確反映節點的性能和歷史行為表現；
24、通過信譽評價機制的行為信譽和性能信譽綜合衡量節點，行為信譽通過將節點已驗證有效交易數量與系統總交易數量占比值大小反映節點歷史行為表現的可信度，定義如下：
25、；
26、其中，表示節點已驗證的有效交易，表示區塊鏈系統中所有節點已驗證點交易數量之和；
27、通過性能信譽來衡量節點的硬件性能，定義如下：
28、；
29、其中，、、分別表示節點的計算能力、傳輸能力和存儲能力；、和分別表示節點的最大計算能力、最大傳輸能力和最大存儲能力；、和分別為節點的計算能力、傳輸能力和存儲能力的權重因子；
30、步驟s3-2：計算每個分片內所有節點的信譽值；
31、節點的總信譽計算為：
32、；
33、其中，和分別為行為信譽和性能信譽權重因子，滿足；
34、步驟s3-3：每個分片每隔固定的時間間隔內依據節點的信譽值選擇信譽值最高的節點擔任dag委員會成員。
35、當分片的節點i的總信譽值是該節點所屬分片內所有節點信譽值的最大值時，選舉該節點作為協調層中的dag委員會成員。
36、優選的，所述步驟s4中對擔任dag委員會成員的節點進行交易驗證、跨分片交易的轉發和轉發時驗證，具體操作為：
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1.一種基于DAG的跨分片點對點能源交易優化方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于DAG的跨分片點對點能源交易優化方法，其特征在于：所述步驟S1中定義跨分片交易，具體為：
3.根據權利要求1所述的一種基于DAG的跨分片點對點能源交易優化方法，其特征在于：所述步驟S2中基于有向圖DAG結構描述多個子交易之間的依賴關系，具體操作為：
4.根據權利要求1所述的一種基于DAG的跨分片點對點能源交易優化方法，其特征在于：所述步驟S3中構建基于DAG賬本的協調層，選擇信譽值最高的節點擔任DAG委員會成員，具體操作為：
5.根據權利要求1所述的一種基于DAG的跨分片點對點能源交易優化方法，其特征在于：所述步驟S4中對擔任DAG委員會成員的節點進行交易驗證、跨分片交易的轉發和轉發時驗證，具體操作為：
6.根據權利要求5所述的一種基于DAG的跨分片點對點能源交易優化方法，其特征在于：所述步驟S4-2中引入樂觀策略，對輸出分片在輸入分片上進行本地驗證時，同時進行輸出分片的本地驗證，若在輸出分片的本地驗證通過
7.根據權利要求5所述的一種基于DAG的跨分片點對點能源交易優化方法，其特征在于：所述步驟S4-3中協調層委員會成員對接收到的區塊進行驗證，通過計算區塊高度來檢查區塊鏈是否發生分叉，具體為：
8.根據權利要求5所述的一種基于DAG的跨分片點對點能源交易優化方法，其特征在于：所述步驟S4-4中更新協調層的DAG賬本時，需要選擇合適的tip，并讓新區塊對該tip進行引用，具體為：
...【技術特征摘要】
1.一種基于dag的跨分片點對點能源交易優化方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于dag的跨分片點對點能源交易優化方法，其特征在于：所述步驟s1中定義跨分片交易，具體為：
3.根據權利要求1所述的一種基于dag的跨分片點對點能源交易優化方法，其特征在于：所述步驟s2中基于有向圖dag結構描述多個子交易之間的依賴關系，具體操作為：
4.根據權利要求1所述的一種基于dag的跨分片點對點能源交易優化方法，其特征在于：所述步驟s3中構建基于dag賬本的協調層，選擇信譽值最高的節點擔任dag委員會成員，具體操作為：
5.根據權利要求1所述的一種基于dag的跨分片點對點能源交易優化方法，其特征在于：所述步驟s4中對擔任dag委員會成員的節點進行交易驗...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳江前，胡筱旋，亓晉，董振江，孫雁飛，崔衍，
申請(專利權)人：南京郵電大學，
類型：發明
國別省市：
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