计算机应用研究

作者：翟社平,张卫星,魏杰,杨锐,

单位：西安邮电大学a.计算机学院;b.陕西省网络数据分析与智能处理重点实验室,西安710121；

关键词：区块链,分片技术,分片重组,信誉,

基金：国家自然科学基金资助项目(61373116)；工业和信息化部通信软科学项目(2018-R-26)；陕西省重点研发计划资助项目(2022GY-038)；国家级大学生创新创业计划训练项目(202411664067)；陕西省大学生创新创业计划训练项目(S202411664140)；陕西省教育厅科学研究计划资金资助项目(18JK0697)；陕西省社会科学基金资助项目(2016N008)；西安市社会科学规划基金资助项目(17X63)；；

目前，比特币及其他主流加密货币的单片区块链架构存在显著的可扩展性问题，分片技术被广泛认为是提升区块链扩展性的一种有效解决方案，但同时也引发了诸多新问题。现有的分片方法通常忽略了分片之间在信誉差异、通信延迟差异和节点数量差异上的影响，从而导致系统性能不均衡和潜在的安全隐患。此外，完全分片重组在资源开销和时间成本上的高代价也显著降低了区块链的整体性能。为解决这些问题，提出了一种基于信誉机制的区块链分片重组模型。该模型通过约束优化算法，将不同信任度节点分配到适当的分片中，确保各分片信誉接近一致，提升了分片的可靠性。理论分析与实验结果表明，该模型相比传统分片方法，在吞吐量和时延性能上有显著改善，同时有效降低了分片失效率。模型能够实现节点的动态均衡，抵御单点聚集和合谋攻击，确保系统的动态安全性。

来源：2025年第11期

《计算机应用研究》期刊编辑部

查看计算机应用研究杂志2025年第11期