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用于基于自组织网络的区块链系统的电子设备和方法

文献发布时间:2024-04-18 19:59:31


用于基于自组织网络的区块链系统的电子设备和方法

本公开一般地涉及用于区块链系统的设备和方法,并且具体地涉及用于基于自组织网络的区块链系统的技术。

区块链技术起源于比特币,在中本聪(Satoshi Nakamoto)于2008年11月发表的《比特币:一种点对点的电子现金系统》一文中,阐述了基于加密技术、时间戳技术、区块链技术等的电子现金系统的构架理念,比特币和区块链在此后随之诞生。区块链系统具有分布式、非对称加密、不可篡改、信息透明并且可追溯等优点,具有非常广阔的应用场景。

然而,当前的区块链系统主要依赖于现有的通信基础设施,并且区块链系统中的节点可以通过诸如互联网之类的网络进行通信。例如,图1示出了现有区块链系统的示例场景图100。在图1中,区块链系统中的每个节点(例如,节点a、节点b和节点c)可以在本地建立数据库式服务器,用于存储区块链信息并且与网络(例如,互联网)进行通信和交互。一个节点的信息的发布需要经由互联网到达其他节点。类似地,一个节点对于信息的获取也需要经由互联网。这种中心化的信息传输方式与区块链的分布式特性并不相符。特别地,在不具有互联网之类的网络的通信场景(诸如战场上部队的协同通信、地震或水灾后的营救、野外科学考察和临时会议等)中,基于中心化的信息传输方式的区块链系统几乎无法正常运作。

如上所述,将区块链系统应用于无线通信领域时,其传统的依赖于网络的中心化的传输方式在没有网络基础设施的场景中将受到很大限制。因此,为了解决这种局限性,需要能够将与区块链系统的分布式特性进行良好匹配的网络应用于区块链系统中的节点通信和交互的系统和方法。

发明内容

本公开提出了用于基于自组织网络的区块链系统的电子设备和方法。本公开提出了针对该区块链系统的若干方面的传输机制,使得自组织网络的分布式特性与区块链系统的分布式特点相适应,并且提高区块链的交易速率,提升网络性能。

根据本公开的第一方面,提供了一种用于区块链系统中的第一节点的电子设备,所述区块链系统基于无线自组织(ad hoc)网络,所述电子设备包括处理电路,所述处理电路被配置为:从所述区块链系统中的每一个节点获取基本信息,所述基本信息至少包括该节点的交易信息,所述交易信息包括该节点发起的交易数量和该节点发起交易时愿意付出的费用;基于每一个节点的交易信息,对每一个节点进行排序;以及对于所述区块链系统中的不同于第一节点的第二节点:响应于确定第二节点不被用于转发由比第二节点排序靠前的节点发起的交易,至少部分地基于第二节点的基本信息来生成针对第二节点的第一类型功率调整信息;响应于确定第二节点被用于转发由比第二节点排序靠前的一个或多个节点发起的交易,至少部分地基于该一个或多个节点中的排序最靠前的节点的基本信息和第二节点的基本信息来生成针对第二节点的第一类型功率调整信息;以及向第二节点发送第一类型功率调整信息,用于调整第二节点的功率以使得第二节点向所述区块链系统中的其他节点发送由第二节点发起的交易和/或转发由所述区块链系统中的其他节点发起的交易。

对应地,根据本公开的第一方面,还提供了一种用于区块链系统中的第一节点的方法,所述区块链系统基于无线自组织(ad hoc)网络,所述方法包括:从所述区块链系统中的每一个节点获取基本信息,所述基本信息至少包括该节点的交易信息,所述交易信息包括该节点发起的交易数量和该节点发起交易时愿意付出的费用;基于每一个节点的交易信息,对每一个节点进行排序;以及对于所述区块链系统中的不同于第一节点的第二节点:响应于确定第二节点不被用于转发由比第二节点排序靠前的节点发起的交易,至少部分地基于第二节点的基本信息来生成针对第二节点的第一类型功率调整信息;响应于确定第二节点被用于转发由比第二节点排序靠前的一个或多个节点发起的交易,至少部分地基于该一个或多个节点中的排序最靠前的节点的基本信息和第二节点的基本信息来生成针对第二节点的第一类型功率调整信息;以及向第二节点发送第一类型功率调整信息,用于调整第二节点的功率以使得第二节点向所述区块链 系统中的其他节点发送由第二节点发起的交易和/或转发由所述区块链系统中的其他节点发起的交易。

根据本公开的第二方面,提供了一种用于区块链系统中的第二节点的电子设备,所述区块链系统基于无线自组织(ad hoc)网络,所述电子设备包括处理电路,所述处理电路被配置为:向所述区块链系统中的第一节点发送基本信息,所述基本信息至少包括第二节点的交易信息,所述交易信息包括第二节点发起的交易数量和第二节点发起交易时愿意付出的费用,以使得第一节点基于获取的区块链系统中的每一个节点的交易信息,对每一个节点进行排序;以及从第一节点接收第一类型功率调整信息,用于调整第二节点的功率以使得第二节点向所述区块链系统中的其他节点发送由第二节点发起的交易和/或转发由所述区块链系统中的其他节点发起的交易,其中在第二节点不被用于转发由比第二节点排序靠前的节点发起的交易的情况下,针对第二节点的第一类型功率调整信息是至少部分地基于第二节点的基本信息而生成的;并且其中在第二节点被用于转发由比第二节点排序靠前的一个或多个节点发起的交易的情况下,针对第二节点的第一类型功率调整信息是至少部分地基于该一个或多个节点中的排序最靠前的节点的基本信息和第二节点的基本信息而生成的。

对应地,根据本公开的第二方面,还提供了一种用于区块链系统中的第二节点的方法,所述区块链系统基于无线自组织(ad hoc)网络,所述方法包括:向所述区块链系统中的第一节点发送基本信息,所述基本信息至少包括第二节点的交易信息,所述交易信息包括第二节点发起的交易数量和第二节点发起交易时愿意付出的费用,以使得第一节点基于获取的区块链系统中的每一个节点的交易信息,对每一个节点进行排序;以及从第一节点接收第一类型功率调整信息,用于调整第二节点的功率以使得第二节点向所述区块链系统中的其他节点发送由第二节点发起的交易和/或转发由所述区块链系统中的其他节点发起的交易,其中在第二节点不被用于转发由比第二节点排序靠前的节点发起的交易的情况下,针对第二节点的第一类型功率调整信息是至少部分地基于第二节点的基本信息而生成的;并且其中在第二节点被用于转发由比第二节点排序靠前的一个或多个节点发起的交易的情况下,针对第二节点的第一类型功率调整信息是至少部分地基于该一个或多个节点中的排序最靠前的节点的基本信息和第二节点的基本信息而生成的。

根据本公开的第三方面,提供了一种存储有一个或多个指令的计算机可读存储介质,所述一个或多个指令在由电子设备的一个或多个处理器执行时使所述电子设备执行根据本公开的各种实施例的方法。

根据本公开的第四方面,提供了一种包括指令的计算机程序产品,所述指令在由计算机的一个或多个处理器执行时,使得所述计算机执行根据本公开的各种实施例的方法。

提供上述概述是为了总结一些示例性的实施例,以提供对本文所描述的主题的各方面的基本理解。因此,上述特征仅仅是示例并且不应该被解释为以任何方式缩小本文所描述的主题的范围或精神。本文所描述的主题的其他特征、方面和优点将从以下结合附图描述的具体实施方式而变得明晰。

当结合附图考虑实施例的以下具体描述时,可以获得对本公开内容更好的理解。在各附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。各附图连同下面的具体描述一起包含在本说明书中并形成说明书的一部分,用来例示说明本公开的实施例和解释本公开的原理和优点。其中:

图1示出了区块链系统的示例场景图。

图2示出了无线自组织(ad hoc)网络的示例场景图。

图3示出了根据本公开实施例的基于自组织网络的区块链系统的示例场景图。

图4示出了根据本公开实施例的用于区块链系统中的第一节点的示例性电子设备。

图5示出了根据本公开实施例的用于区块链系统中的第二节点的示例性电子设备。

图6A示出了根据本公开实施例的针对区块链系统中的节点的第一类型功率调整的示例图。

图6B示出了根据本公开实施例的针对区块链系统中的节点的第二类型功率调整的示例图。

图7A-图7C示出了根据本公开实施例的用于基于自组织网络的区块链系统中的路由 协议的示意图。

图8示出了根据本公开实施例的用于基于自组织网络的区块链系统中的节点的通信交互图。

图9示出了根据本公开实施例的用于区块链系统中的第一节点的示例方法的流程图。

图10示出了根据本公开实施例的用于区块链系统中的第二节点的示例方法的流程图。

图11为作为本公开的实施例中可采用的信息处理设备的个人计算机的示例结构的框图;

图12为示出可以应用本公开的技术的智能电话的示意性配置的示例的框图。

图13为示出可以应用本公开的技术的汽车导航设备的示意性配置的示例的框图。

虽然在本公开内容中所描述的实施例可能易于有各种修改和另选形式,但是其具体实施例在附图中作为例子示出并且在本文中被详细描述。但是,应该理解的是,附图以及对其的详细描述不旨在将实施例限定到所公开的特定形式,而是相反,目的是要涵盖属于权利要求的精神和范围内的所有修改、等同和另选方案。

以下描述根据本公开的设备和方法等各方面的代表性应用。这些例子的描述仅是为了增加上下文并帮助理解所描述的实施例。因此,对本领域技术人员而言清楚的是,以下所描述的实施例可以在没有具体细节当中的一些或全部的情况下被实施。在其他情况下,众所周知的过程步骤没有详细描述,以避免不必要地模糊所描述的实施例。其他应用也是可能的,本公开的方案并不限制于这些示例。

在无线通信领域,对于无线自组织网络(也称为ad hoc网络)的研究在近年来取得了一定进展。与传统的无线蜂窝通信系统不同,无线自组织网络不需要固定设备的支持,网络中的各个节点可以自行组网。例如,图2示出了无线自组织网络的示例场景图200。该无线自组织网络采用分布式的传输方式,节点之间的通信通常需要经过中间节点的转发,例如,节点a与节点g之间的通信可以经由节点d和节点f,也可以经由节点d和节 点c。每个节点采用特定量的功率进行发送,例如,图2中的节点a的发送功率使得其发送的数据可以到达节点b或节点d,进而节点b或节点d可以作为中间节点将节点a发送的数据进一步转发给距离更远的节点,诸如节点c和节点e。

无线自组织网络的组网形式能够突破传统无线蜂窝网络的地理局限性,能够适应一些紧急场合(诸如战场的单兵通信系统)的快速和高效的通信需求。无线自组织网络的分布式传输方式与区块链系统的分布式特性能够很好地相符,用无线自组织网络对区块链进行信息传输能够使得区块链系统不依赖于传统基础设施,并且无线自组织网络的无中心(分布式)、自组性和快速组网等特点使得区块链能够应用于更加复杂和广泛的无线通信场景中。

根据本公开的实施例,提出了基于自组织网络的区块链系统。图3示出了根据本公开实施例的基于自组织网络的区块链系统的示例场景图300。该示例场景图300描绘了区块链交易的整个流程301-305。在301中,节点之间可以发起交易。例如,节点a发起一笔与节点b的交易。在302中,可以通过无线自组织网络将上述节点a与节点b的交易传输到区块链系统中的所有节点。接下来,在303中,区块链系统中的任何节点可以作为矿工来收集和验证交易,并且创建区块(即,将经验证的交易打包进新的区块)。在304中,通过无线自组织网络将交易验证结果(已打包的区块)传输到区块链系统中的各个节点。当且仅当包含在区块中的所有交易都是有效的并且之前未存在过,其他节点才认同该区块的有效性。在305中,将被其他节点承认有效的区块中的交易写入账本。也就是说,将该打包的区块连接到了区块链上,达成全网共识。

应该理解的是,在区块链系统中的节点发起交易并且将交易发布出去以后,区块链上的节点都可以收集未验证的交易并且将交易打包成区块。此后,通过工作量证明(Proof of Work,PoW)来获得记账权的节点(通常是算力大的节点)可以将自己打包好的区块广播给全网的所有节点,直到例如超过半数的节点验证了该区块中的交易以及具有记账权的节点算得的随机数是正确的,该区块才正式得到验证并且被连接到区块链上。

应该理解的是,在同一时间,区块链系统仅包括一个具有记账权的节点(在本公开中也称为“第一节点”),以及一个或多个不具有记账权的节点(在本公开中也称为“第二节点”)。

在本文中“节点”一词具有其通常含义的全部广度,例如节点可以移动站(MobileStation,MS)、用户设备(User Equipment,UE)等。节点设备可以实现为诸如移动电话、手持式设备、媒体播放器、计算机、膝上型电脑或平板电脑的设备或者几乎任何类型的无线设备。

将无线自组织网络的分布式传输方式应用于区块链系统,传统的中心化的传输机制将不再适用。为了能够真正实现区块链的分布式传输,本公开设计了适用于上述系统的若干方面的传输机制。根据本公开的实施例,该传输机制至少根据各节点的交易信息来动态调整对于交易和区块的发送功率;根据当前无线自组织网络的环境来选取适于该环境的路由协议,并且根据网络环境的变化来调整路由协议。根据本公开实施例的传输机制,区块链系统能够应用于更复杂多样和更广泛的通信场景中,而不仅仅局限于存在网络基础设施(诸如互联网基础设施)的环境中,并且能够迅速提升区块链的交易速率和网络性能。

图4示出了根据本公开实施例的用于区块链系统中的第一节点(例如,具有记账权的节点)的示例性电子设备。图4所示的电子设备400可以包括各种单元以实现根据本公开的各实施例。在该示例中,电子设备400包括获取单元402、管理单元404和通信单元406。在一种实施方式中,电子设备400被实现为第一节点本身或其一部分,或者被实现为与第一节点相关的设备或者该设备的一部分。以下结合第一节点描述的各种操作可以由电子设备400的单元402、404和406或者其他可能的单元实现。

在实施例中,电子设备400的获取单元402可以被配置为从区块链系统中的每一个节点获取基本信息,其中基本信息至少包括该节点的交易信息,并且该交易信息可以包括该节点发起的交易数量和该节点发起交易时愿意付出的费用。管理单元404可以被配置为基于每一个节点的交易信息,对每一个节点进行排序。管理单元404还被配置为:对于区块链系统中的不同于第一节点的第二节点(例如,任一个不具有记账权的节点),响应于确定第二节点不被用于转发由比第二节点排序靠前的节点发起的交易,至少部分地基于第二节点的基本信息来生成针对第二节点的第一类型功率调整信息;响应于确定第二节点被用于转发由比第二节点排序靠前的一个或多个节点发起的交易,至少部分地基于该一个或多个节点中的排序最靠前的节点的基本信息和第二节点的基本信息来生成针对第二节点的第一类型功率调整信息。此后,通信单元406可以被配置为向第二节点发送第一类型功率调整信息,用于调整第二节点的功率以使得第二节点向区块链系统中的其他 节点发送由第二节点发起的交易和/或转发由区块链系统中的其他节点发起的交易。

附加地或替代地,电子设备400的获取单元402从区块链系统中的每一个节点获取的基本信息还可以包括节点的位置、移动速度和节点暂停时间,并且管理单元404可以基于各个节点的基本信息来确定路由协议,并且通信单元406可以将所确定的路由协议发送给区块链系统中的每一个节点。进一步地,管理单元404还可以基于各个节点的基本信息和自组织网络的区域长度来确定当前的路由协议有效时间,并且通信单元406可以将所确定的路由协议有效时间发送给区块链系统中的每一个节点,使得在该路由协议有效时间到期时,路由协议根据上述方法被重新确定。

图5示出了根据本公开实施例的用于区块链系统中的第二节点(例如,不具有记账权的节点)的示例性电子设备500。图5所示的电子设备500可以包括各种单元以实现根据本公开的各实施例。在该示例中,电子设备500包括检测单元502和通信单元504。在一种实施方式中,电子设备500被实现为第二节点本身或其一部分,或者被实现与第二节点相关的设备或者该设备的一部分。以下结合第二节点描述的各种操作可以由电子设备500的单元502和504或者其他可能的单元实现。

在实施例中,电子设备500的检测单元502可以被配置为检测第二节点的基本信息,其中该基本信息至少包括第二节点的交易信息,并且该交易信息包括第二节点发起的交易数量和第二节点发起交易时愿意付出的费用。通信单元504可以被配置为向区块链系统中的第一节点(例如,具有记账权的节点)发送基本信息,以使得第一节点基于获取的区块链系统中的每一个节点的交易信息,对每一个节点进行排序。接下来,通信单元504还可以被配置为从第一节点接收第一类型功率调整信息,用于调整第二节点的功率以使得第二节点向区块链系统中的其他节点发送由第二节点发起的交易和/或转发由区块链系统中的其他节点发起的交易。其中,在第二节点不被用于转发由比第二节点排序靠前的节点发起的交易的情况下,针对第二节点的第一类型功率调整信息是至少部分地基于第二节点的基本信息而生成的。在第二节点被用于转发由比第二节点排序靠前的一个或多个节点发起的交易的情况下,针对第二节点的第一类型功率调整信息是至少部分地基于该一个或多个节点中的排序最靠前的节点的基本信息和第二节点的基本信息而生成的。

附加地或替代地,电子设备500的检测单元502检测的基本信息还可以包括第二节点的位置、移动速度和节点暂停时间。在经由通信单元504将第二节点的基本信息发送给 第一节点后,可以使得第一节点至少基于区块链系统中的每一个节点的基本信息,确定路由协议。第二节点可以经由通信单元504接收所确定的路由协议。进一步地,在经由通信单元504将第二节点的基本信息发送给第一节点后,可以使得第一节点基于各个节点的基本信息和自组织网络的区域长度来确定当前的路由协议有效时间。第二节点可以经由通信单元504接收将所确定的路由协议有效时间。在该路由协议有效时间到期时,由此时的具有记账权的节点(该节点可能是第二节点,也可能是其他任一节点)根据上述方法重新确定路由协议。

在一些实施例中,电子设备400和500可以以芯片级来实现,或者也可以通过包括其他外部部件(例如无线电链路、天线等)而以设备级来实现。例如,各电子设备可以作为整机而工作为通信设备。

应该注意的是,上述各个单元仅是根据其所实现的具体功能划分的逻辑模块,而不是用于限制具体的实现方式,例如可以以软件、硬件或者软硬件结合的方式来实现。在实际实现时,上述各个单元可被实现为独立的物理实体,或者也可由单个实体(例如,处理器(CPU或DSP等)、集成电路等)来实现。其中,处理电路可以指在计算系统中执行功能的数字电路系统、模拟电路系统或混合信号(模拟和数字的组合)电路系统的各种实现。处理电路可以包括例如诸如集成电路(IC)、专用集成电路(ASIC)这样的电路、单独处理器核心的部分或电路、整个处理器核心、单独的处理器、诸如现场可编程门阵列(FPGA)的可编程硬件设备、和/或包括多个处理器的系统。

基本信息

根据本公开的实施例,区块链系统中的各个节点可以首先检测到关于自身节点的基本信息,并且具有记账权的节点可以获取各个节点所检测到的基本信息。应该理解的是,具有记账权的节点可以是通过在上一区块的生成和验证过程中确定的,也可以是在创世块(例如,编号为0的区块)出现之前随机选取的,例如选取位于自组织网络的几何中心的节点作为具有记账权的节点。作为示例,在这种情况下,由于各个节点可能还没有建立完善的自组织网络,因此节点本地仅存储有包括部分路由信息的路由表。节点根据自身本地存储的部分路由信息向路由表内的其他节点发送信息(泛洪)以确定是否能到达这些节点并且获取这些节点的位置信息。经过一次泛洪之后,通常来说所有节点都将认识位于几何区域的中心的节点,因此可以选择该区域中心节点作为具有记账权的节点来 获取各个节点的基本信息。

基本信息可以包括交易信息。例如,交易信息可以包括节点发起的交易数量和该节点发起交易时愿意付出的费用。基本信息还可以包括节点的位置、移动速度和节点暂停时间、以及接收灵敏度度等信息。应该理解的是,基本信息还可以包括其他附加信息。例如,基本信息可以包括上一区块的信息,例如上一区块的头哈希值、默克尔根哈希值、时间戳、工作量证明计算参数、交易、区块大小、生成时间等。这些关于上一区块的信息可以用于创造下一区块。此外,基本信息还可以包括与频谱管理相关的信息,例如节点的服务质量(Quality of Service,QoS)和体验质量(Quality of Experience,QoE)等。

根据本公开的实施例,具有记账权的节点在获取区块链系统中的各个节点的基本信息后,结合自组织网络的分布式特点,可以基于所获取的基本信息来动态调整各个节点的发送功率、为网络中的节点适应性地选取路由协议、并且根据网络的变化来动态调整路由协议。以下将详细介绍根据本公开的用于基于自组织网络的区块链系统的传输机制。

功率调整

如参考图2所述的,在无线自组织网络中,每个节点的能量有限,即发送功率有限,使得该节点发送的信号能够到达有限距离内的其他节点。提高节点的发送功率可以使得该节点发送的信号到达更远距离的其他节点。返回参考图3,在基于无线自组织网络的区块链系统中,节点需要向其他节点传输自己发起的交易,并且节点还需要向其他节点传输已经打包好的区块。相应地,本公开针对上述两种情形分别提出了用于节点的发送功率调整方法,即第一类型功率调整和第二类型功率调整。图6A和图6B分别示出了根据本公开实施例的针对基于自组织网络的区块链系统中的节点的第一类型功率调整和第二类型功率调整的示例图。

第一类型功率调整

根据本公开的实施例,第一类型功率调整涉及调整基于自组织网络的区块链系统中的节点的发送功率,以用于发送该节点发起的交易和转发由其他节点发起的交易。下面将参考图6A中所示的具体示例来详细描述根据本公开的第一类型功率调整的方法。

如图6A所示,在第一类型功率调整前,区块链系统中的各个节点(例如,节点a、b、c、d、N)的发送功率有限,仅供节点将交易发送给相邻节点。其中,节点a和节点 N可以看作是该区块链系统在无线自组织网络中的边缘节点。

假设区块链系统中的节点N在上一区块的生成与传播后被确定为具有记账权的节点,并且节点N可以获取区块链系统中的各个节点的基本信息。基本信息中可以包括交易信息。作为示例,一个节点的交易信息可以包括该节点发起的交易数量和该节点发起交易时愿意付出的费用。这两个参数可以代表一个节点的交易迫切程度。具体地,节点发起的交易数量越多,发生交易时愿意支付的费用越多,表明该节点的交易需求越迫切。节点N可以基于各个节点的交易信息(例如,基于交易迫切程度)对区块链系统中的所有节点进行排序,并且在该排序的基础上对各个节点进行第一类型功率调整。

作为示例,具有记账权的节点(例如,节点N)可以对每一个节点的交易信息中所包括的该节点发起的交易数量和该节点发起所有交易时愿意付出的费用进行加权求和,并且根据加权求和的结果对每一个节点进行排序。具体地,节点发起的交易数量和节点发起交易时愿意付出的总费用(这里也可以是节点发起每个交易愿意付出的平均费用)可以被赋予归一化的正权重系数。在更看重节点发起的数量的情况下,可以将该参数的权重系数适当调大,使其具有更大的优先权。反之,在更看重节点发起交易时愿意付出的费用的情况下,可以将该参数的权重系数适当调大,使其具有更大的优先权。应该理解的是,这里仅仅对各个节点的排序给出了示例,而非限制。可以根据本领域技术人员能够想到的交易信息的其他因素对节点进行排序,也可以采取本领域技术人员能够想到的其他排序方法对节点进行排序。

表1示出了图6A中的各个节点的交易信息的示例,其中列出了区块链系统中的每个节点发起的交易数量和该节点愿意为每个交易付出的费用的总和。假设为交易数量赋予的权重为0.3并且为总交易费用赋予的权重为0.7,那么具有记账权的节点N进行加权求和后可以做出如下排序:节点d、节点N、节点a、节点b、节点c。

表1.节点的交易信息的示例

根据上述排序,具有记账权的节点N可以对基于自组织网络的区块链系统中的各个 节点进行第一类型功率调整。具体而言,对于各个节点的第一类型功率调整可以包括如下示例步骤:

(1)节点d:由于节点d发起的交易数量和愿意付出的交易费最多,因此可以增大节点d的发送功率,以将节点d发起的交易更快地传播至整个自组织网络。例如,可以将节点d的发送功率增大至发送范围覆盖节点b,并且选择节点b作为转发节点,进而增大节点b的发送功率以使其能够将节点d发起的交易转发至边缘节点N。

(2)节点N:由于节点N发起的交易数量和愿意付出的交易费较多,因此可以增大节点N的发送功率,以将节点N发起的交易较快地传播至整个自组织网络。例如,可以将节点N的发送功率增大至发送范围覆盖节点b,并且选择节点b作为转发节点。应该理解的是,由于在先前的步骤(1)中已经对节点b进行了第一类型功率调整,因此在该步骤中不再对节点b的发送功率进行第一类型功率调整。

(3)节点a:由于节点N发起的交易数量和愿意付出的交易费较少,因此可以保持其发送功率,使其发送范围仅覆盖到相邻节点(例如,节点d)即可。节点d可以作为用于转发由节点a发起的交易的转发节点。应该理解的是,由于在先前的步骤(1)中已经对节点d进行了第一类型功率调整,因此在该步骤中不再对节点d的发送功率进行第一类型功率调整。

(4)节点b:由于在先前的步骤(1)中已经对节点b进行了第一类型功率调整,因此在该步骤中不再对节点b的发送功率进行第一类型功率调整。

(5)节点c:由于节点c不需要发起交易,并且在先前步骤中没有被确定为转发节点,因此在能量受限的情况下,可以将节点c的发送功率降低为0。

应该认识到的是,上述步骤仅仅为示例,并不旨在进行限制。在实践中,例如可以结合节点的排序以及该节点的交易信息中的参数的加权求和结果来综合决定增大还是减小该节点的第一类型功率以及决定第一类型功率的增大或减小的幅度。例如,可以设定排序阈值和参数加权求和阈值,当实际排序比排序阈值靠前并且实际参数加权求和大于参数加权求和阈值时,考虑增大节点的第一类型发送功率。应该理解的是,该阈值可以是预先定义的值,也可以是根据先验经验结合机器学习等技术经过训练和计算得到的值。还应该理解的是,该阈值可以定期地更新。

总结来说,具有记账权的节点(例如,节点N)对区块链系统中的节点基于交易信 息进行排序后,可以针对每个节点生成第一类型功率调整信息,用于调整每个节点的功率以使得该节点向其他节点发送由该节点发起的交易和/或转发由其他节点发起的交易。在此过程中,对于区块链系统中的任何一个不具有记账权的节点,如果判断出该节点(例如,节点d)不被用于转发比该节点排序靠前的节点发起的交易,那么可以至少部分地基于该节点的基本信息来生成针对该节点的第一类型功率调整信息;如果判断出该节点(例如,节点b)已经被用于转发由比该节点排序靠前的一个或多个节点(例如,节点d和节点N)发起的交易,那么可以至少部分地基于该一个或多个节点中的排序最靠前的节点(例如,节点d)的基本信息和该节点的基本信息来生成针对该节点的第一类型功率调整信息。之后,具有记账权的节点N可以向不具有记账权的节点发送第一类型功率调整信息。应该理解的是,类似于上述处理,具有记账权的节点(例如,节点N)可以对自身进行第一类型功率调整,从而向区块链系统中的其他节点发送由该节点发起的交易和/或转发由其他节点发起的交易。

第二类型功率调整

根据本公开的实施例,第二类型功率调整涉及调整基于自组织网络的区块链系统中的节点的发送功率,以用于发送或转发打包的区块。下面将参考图6B中所示的具体示例来详细描述根据本公开的第二类型功率调整的方法。

如图6B所示,在第二类型功率调整前,区块链系统中的各个节点(例如,节点a、b、c、d、N)的发送功率有限,仅供节点将交易发送给相邻节点。假设区块链系统中的节点N在上一区块的生成与传播后被确定为具有记账权的节点,并且节点N可以获取区块链系统中的各个节点的基本信息。

当基于自组织网络的区块链系统中的节点成功打包了区块,那么期望尽快将该打包好的区块传播至区块链系统中的各个节点。作为示例,节点d成功打包好了区块,根据当前的功率,需要4跳才能将该打包好的区块发送至最远的边缘节点N。因此,可以对节点d进行第二类型功率调整,即增大节点d的发送功率,例如使得其发送范围覆盖节点b。然后,选择节点b作为转发节点,进而增大节点b的发送功率以使其能够将打包好的区块转发至边缘节点N。由此,具有记账权的节点N可以向节点d发送第二类型功率调整信息,使得从节点d仅需要2跳即可将打包好的区块发送至最远的节点N。同时,不参与转发打包好的区块的其他节点(例如,节点a、节点c)可以保持其发送功率不变,或 者甚至降低发送功率。应该认识到的是,打包区块的节点可以是区块链系统中的任何一个节点。

本领域技术人员将理解的是,在基于自组织网络的区块链系统中的区块传播过程中,也可以对自组织网络中的节点按照物理位置等因素进行分组(或者也可以称为“分簇”)。可以将每个分组中的发送功率最大的节点设定为“头节点”。在区块的传播过程中,打包区块的节点可以仅将区块发送给本分组内的其他节点以及其他分组的头节点,使得每个分组的头节点将区块传播给自己分组内的其他节点,从而将该区块传播至网络中的所有节点。由于区块链系统中的节点可能随时退出或加入,为了避免“头节点”突然离开自组织网络导致该分组接收不到新的区块,可以将分组内的发送功率第二大的节点设定为“副头节点”,从而在头节点离开网络后可以由副头节点管理该分组。当新节点加入区块链系统时,为了方便管理,可以将其加入到该节点第一个发现的相邻节点所在的分组。分组的确定由具有上一区块记账权的节点来完成,在执行针对节点的第二类型功率调整后即可确定出每个分组的“头节点”。

功率调整计算

在第一类型功率调整和第二类型功率调整中,都需要由具有记账权的节点根据各个节点的基本信息来确定发送功率的调整。节点的基本信息可以包括该节点的位置和该节点的接收灵敏度等。具体而言,对于区块链系统中的任一节点j,当针对节点j选取用于转发由节点j发起的交易或用于转发由节点j打包好的区块的节点为节点i时,节点i的发送功率可以通过下式确定:

P

其中:PL

在上式中,P

应该理解的是,具有记账权的节点针对区块链系统中的一个节点(例如使用上式)确定的该节点的功率调整信息(第一类型功率调整信息和/或第二类型功率调整信息)中可以包括该节点的新的发送功率的值,或者可以包括该节点的新的发送功率与原发送功率的比值(即发送功率增大或减小的幅度)等。节点采用经调整的新的发送功率,可以调整其发送覆盖范围,以将交易或打包好的区块更高效地发送和/或转发至区块链系统中 的其他节点。

路由协议

在基于自组织网络的区块链系统中,除了针对节点进行发送功率调整,根据网络环境选择合适的路由协议可以有助于提高交易和区块的传输速率,并且提高传输效率。

在无线自组织网络中存在多种类型的路由协议。例如,这些路由协议可以包括无线自组织(ad hoc)网络按需平面距离向量路由协议(Ad hoc On-Demand Distance Vector Routing,AODV)、目的节点序列距离矢量(Destination Sequenced Distance Vector,DSDV)、动态源路由(Dynamic Source Routing,DSR)、优化链路状态路由(Optimized Link State Routing,OLSR)、以及临时按序路由算法(Temporally-Ordered Routing Algorithm,TORA)等。

作为示例,图7A-图7C分别示出了用于基于自组织网络的区块链系统中的路由协议AODV、DSDV、和DSR的示意图。

如图7A所示,在该网络中,假设节点S为源节点,节点D为目的节点。根据AODV路由协议,源节点S向其相邻节点广播路由发现请求(Route Request,RREQ)消息。接收到RREQ消息的节点在路由表中设置反向路径表项指向源节点。目的节点D接收到RREQ消息之后以单播的方式发送路由应答(Route Reply,RREP)消息,直至该RREP消息到达源节点S。由此,从源节点S到目的节点D建立了一条路由路径:S→E→F→D。利用该方法,可以建立网络中的任意两个节点之间的路由。

如图7B所示,根据DSDV路由协议,网络中的每一个节点都可以维护一个路由表。作为示例,表2示出了节点D的路由表。

表2.图7B中的节点D的路由表

对应地,节点D到区块链系统中的其他节点的路由路径可以通过图7B中的虚线示出。应 该认识到的是,各个节点可以周期性地向相邻节点通告其当前的路由表,从而使得网络中的每个节点都能够获得到达全网络任一可达节点的路由信息。

如图7C所示,在该网络中,假设节点S为源节点,节点D为目的节点。根据DSR路由协议,源节点S向相邻节点广播RREQ消息,中间节点(例如,节点B、节点C等)接收到RREQ消息之后将自身的地址附在路由记录中,并且中间节点检测到重复的RREQ消息的情况下可以自动丢弃重复的RREQ消息。作为示例,中间节点B从源节点S和中间节点F都可以接收到RREQ消息,为了使得路径最优,中间节点B可以自动丢弃路径较长的来自节点F的RREQ消息。按照该流程。目的节点D接收到RREQ消息之后可以发送RREP。

除了上述三种路由协议之外,还存在优化链路状态路由(OLSR)和临时按序路由算法(TORA)等路由协议。一般而言,这些路由协议可以被分为两类:(1)先验式路由协议(包括DSDV、OLSR),也可以称为表驱动路由协议,这种路由协议的时延较小,但是开销较大;(2)反应式路由协议(包括AODV、DSR、TORA),也可以称为按需路由协议,这种路由协议的开销较小,但是数据传送的时延较大。

根据本公开的实施例,基于自组织网络的区块链系统中的具有记账权的节点可以从各个节点获取的基本信息还包括节点的位置、节点的移动速度、以及节点的暂停时间等。因此,具有记账权的节点可以至少基于各个节点的基本信息中所包括的节点的位置、移动速度以及暂停时间等信息,结合路由协议的特性来选择适当的路由协议。之后,具有记账权的节点可以将所确定的路由协议发送至每一个节点。

作为示例,表3示出了在基本信息的几种参数的范围内的路由协议选择。

表3.路由协议选择

例如,可以看出,在节点数量较小时可以选择AODV路由协议,这样可以在时延较小的情况下节省一定的开销。在节点数量相似的情况下,相比于DSDV路由协议,DSR路由 协议更加适用于节点速度较小并且节点暂停时间较短的网络环境,因为DSR路由协议相比于DSDV路由协议具有较大的时延。

应该理解的是,表3中给出的路由协议的选择仅仅提供了示例,并不旨在进行限制。具有记账权的节点还可以根据自组织网络的节点布置和模拟的和/或实际的网络性能测试等对路由协议的选择进行进一步的适应性改变和优化。

路由协议有效时间

考虑到基于自组织网络的区块链系统中的节点可能具有一定的移动性,因此可能改变自组织网络的拓扑结构,从而影响到网络的路由性能表现。根据本公开的实施例,提出一种新参数——路由协议有效时间。该路由协议有效时间可以用于描述当前选择的网络路由协议的持续时间。即,在路由协议有效时间内,路由协议保持不变,并且在路由协议有效时间到期时,将根据实际的网络环境重新选取路由协议。具体地,作为示例,本公开给出了路由协议有效时间的示例计算方法,参见以下计算公式:

T=α*L

在上式中,T为当前路由协议有效时间,α为调整因子(正数),L

根据本公开的实施例,当区块链系统中的一个或多个节点的移动速度非常大时,将导致网络拓扑结构变化得非常快,进而导致网络性能表现急剧恶化,因此当前路由协议的有效时间应当短一些,以尽快重新选取路由协议来适应新的网络环境。

应该理解的是,具有记账权的节点在确定路由协议有效时间之后,可以将该参数发送给区块链系统中的各个节点,在该路由协议有效时间到期时,由当前的具有记账权的节点重新基于各个节点的基本信息(例如,节点的位置、移动速度和节点暂停时间等)来重新选择路由协议,并且将重新确定的路由协议发送给区块链系统中的各个节点。应该理解的是,各个节点的同步定时可以通过设置时间戳以及本领域技术人员熟知的技术来实现。

信息交互

图8示出了根据本公开实施例的用于基于自组织网络的区块链系统中的节点的通信交互图。

如图8所示,假设基于自组织网络的区块链系统中包括多个节点,编号为节点a、节点b、…、节点i、…、节点N。假设节点N为具有记账权的节点。例如,节点N可以是成功打包上一区块并得到其他节点验证的节点。节点N也可以是产生创世块之前的位于自组织网络的几何中心的节点。

在801处,区块链系统中的所有节点检测自身的基本信息。基本信息可以包括交易信息,其中节点的交易信息可以包括该节点发起的交易数量和该节点发起交易时愿意付出的费用。基本信息还可以包括节点的灵敏度。此外,基本信息还可以包括节点的位置、移动速度和暂停时间等信息。如前所述,基本信息还可以包括本领域技术人员能够想到的其他信息,诸如QoS、QoE等。在802处,具有记账权的节点N可以获取每个节点的基本信息。具体地,区块链系统中的不具有记账权的节点(诸如,节点a、节点b、节点i等)可以向节点N发送基本信息,以供节点N使用。

在803处,具有记账权的节点N可以根据所获取的各个节点的基本信息中所包括的交易信息,对节点进行排序。作为示例,节点N可以对每一个节点的交易信息中所包括的该节点发起的交易数量和该节点发起交易时愿意付出的总费用进行加权求和,并且根据加权求和的结果对每一个节点进行排序。通常来说,节点发起的交易数量越多和/或节点愿意付出的交易费用越多,该节点的交易迫切程度越高,因此排序可以更靠前。在804处,具有记账权的节点N根据上述排序和节点的基本信息,确定对每个节点的功率调整。功率调整可以包括第一类型功率调整和第二类型功率调整,其中对于一个节点来说,第一类型功率调整用于调整该节点的发送功率以使得该节点向区块链系统中的其他节点发送由该节点发起的交易和/或转发由区块链系统中的其他节点发起的交易,第二类型功率调整用于调整该节点的发送功率以使得该节点发送或转发区块链系统中的打包的区块。

在805处,具有记账权的节点N可以根据所获取的各个节点的基本信息中所包括的节点的位置、节点的移动速度、节点的暂停时间等信息,选择适应于网络环境的路由协议。作为示例,这些路由协议可以包括目的节点序列距离矢量(DSDV)、优化链路状态路由(OLSR)、无线自组织(ad hoc)网络按需平面距离向量路由协议(AODV)、动态源路由(DSR)以及临时按序路由算法(TORA)等。具有记账权的节点N可以根据节点的基本信息,结合考虑路由协议的特性,选取最优或较优的路由协议。由于区块链系统中的节点可以具有移动性,因此在一个或多个节点移动速度较快或者网络区域较小时, 可能导致较大的网络拓扑改变。因此,在806处,节点N可以根据自组织网络的网络区域的大小和节点的移动速度来确定路由协议有效时间。例如,当前路由协议有效时间可以通过用网络几何区域的最大边长除以最大节点速度而计算得到。当路由协议有效时间到期时,节点N可以重复805的步骤,即根据节点的位置、移动速度、暂停时间等基本信息来重新确定路由协议。相应地,路由协议有效时间也可以被重新确定。

在807处,具有记账权的节点N可以向区块链系统中的各个节点发送针对相应节点的功率调整信息(包括第一类型功率调整信息和第二类型功率调整信息)。此外,节点N也可以向各个节点发送包括所确定的路由协议和路由协议有效时间等信息。

应该注意的是,图8中的流程交互图仅仅提供了示例,并不旨在进行限制。图中可以包括更多或更少的步骤,并且也可以按照与图中描绘的步骤顺序不同的顺序来执行步骤。作为示例,在807中的功率调整信息可以与所确定的路由协议信息一起由具有记账权的节点N发送给其他节点。替代地,这些信息也可以单独发送。此外,具有记账权的节点N可以在804之后就将功率调整信息发送给其他节点,并且第一类型功率调整信息和第二类型功率调整信息也可以单独在不同时间发送给区块链系统中的节点。

应该理解的是,当新的区块被打包并得到验证后,新的具有记账权的节点产生,例如新的具有结账权的节点可以为节点i。此后,节点i可以执行类似于节点N先前执行的步骤,并且再次针对区块链系统中的节点确定功率调整、路由协议和路由协议有效时间等。

还应该理解的是,在创世块产生之间,即自组织网络还没有完全建立好的情况下。802中的操作可以通过泛洪来实现,即各个节点仅将基本信息传输给相邻节点或者自身存储的部分路由信息中所涉及的其他节点。接收到该节点的基本信息的节点进而将该基本信息传输给其他节点,直到所有节点的基本信息都传输至具有记账权的节点。在无线自组织网络已经建立好,并且路由协议已经确定好之后,各个步骤的执行和传输(包括基本信息的传输、功率调整信息的传输、路由协议信息的传输等)可以通过所确定的路由协议来实现。

本公开提出将区块链系统与分布式无线自组织网络相结合,使得区块链能够应用于更加复杂多样和广泛的通信场景(诸如,战场上的协同通信、地震或水灾等自然灾害后的营救、野外科学考察和临时会议等)中,而不仅仅局限于传统的依赖于互联网的中心 化网络基础设施环境。利用无线自组织网络的分布式传输方式对区块链中的信息进行传输,能够很好地符合和适应区块链本身的分布式特性,使得区块链真正实现分布式存储和分布式传输。

针对基于无线自组织网络的区块链系统,本公开提出了对于各个节点进行功率调整的方法,其中包括对于交易的发送和/或转发的第一类型功率调整以及对于打包的区块的发送和/或转发的第二类型功率调整。综合考虑节点的交易需求,让交易需求更迫切的节点能够获得更大的发送功率,使得交易和区块能够在更短的时间传播至全网,提高了总体的交易速率。同时,交易需求不迫切的节点可以保持发送功率不变甚至降低功率,能够在一定程度上减少区块链系统中的能量浪费。本公开还提出了根据节点的位置、移动速度和暂停时间等信息来选择适当的路由协议,从而进一步优化区块链系统中的数据传输,并且降低信息传输的时延和丢包率。同时,本公开设置了路由协议有效时间,避免因节点速度过快导致网络拓扑变化过大而导致的网络性能下降。通过在路由协议有效时间到期后重新根据网络环境调整路由协议,能够提高网络的性能和鲁棒性。此外,根据自组织网络中的节点的基本信息的变化来动态调整功率和路由协议,使得本公开所提出的传输机制具有较大的灵活性和多样性。

示例性方法

图9示出了根据本公开实施例的用于区块链系统中的第一节点的示例方法900的流程图。该方法可以由基于自组织网络的区块链中的第一节点(例如,具有记账权的节点)(或更具体地,电子设备400)执行。如图9所示,该方法900可以包括从区块链系统中的每一个节点获取基本信息,该基本信息至少包括该节点的交易信息,该交易信息包括该节点发起的交易数量和该节点发起交易时愿意付出的费用(方框S901)。在方框S902处,第一节点可以基于每一个节点的交易信息,对每一个节点进行排序。在方框S903处,对于区块链系统中的不同于第一节点的第二节点(例如,不具有记账权的节点):响应于确定第二节点不被用于转发由比第二节点排序靠前的节点发起的交易,可以至少部分地基于第二节点的基本信息来生成针对第二节点的第一类型功率调整信息。另一方面,响应于确定第二节点被用于转发由比第二节点排序靠前的一个或多个节点发起的交易,可以至少部分地基于该一个或多个节点中的排序最靠前的节点的基本信息和第二节点的基本信息来生成针对第二节点的第一类型功率调整信息。此后,第一节点可以向第二节点 发送第一类型功率调整信息,用于调整第二节点的功率以使得第二节点向区块链系统中的其他节点发送由第二节点发起的交易和/或转发由区块链系统中的其他节点发起的交易。该方法的详细示例操作可以参考上文关于第一节点(或更具体地,电子设备400)的操作描述,此处不再重复。

图10示出了根据本公开实施例的用于区块链系统中的第二节点的示例方法1000的流程图。该方法可以由基于自组织网络的区块链中的第二节点(例如,不具有记账权的节点)(或更具体地,电子设备500)执行。如图10所示,该方法1000可以包括向区块链系统中的第一节点(例如,具有记账权的节点)发送基本信息,该基本信息至少包括第二节点的交易信息,该交易信息包括第二节点发起的交易数量和第二节点发起交易时愿意付出的费用,以使得第一节点基于获取的区块链系统中的每一个节点的交易信息,对每一个节点进行排序(方框S1001)。在方框S1002处,第二节点从第一节点接收第一类型功率调整信息,用于调整第二节点的功率以使得第二节点向区块链系统中的其他节点发送由第二节点发起的交易和/或转发由区块链系统中的其他节点发起的交易。其中,在第二节点不被用于转发由比第二节点排序靠前的节点发起的交易的情况下,针对第二节点的第一类型功率调整信息是至少部分地基于第二节点的基本信息而生成的。在第二节点被用于转发由比第二节点排序靠前的一个或多个节点发起的交易的情况下,针对第二节点的第一类型功率调整信息是至少部分地基于该一个或多个节点中的排序最靠前的节点的基本信息和第二节点的基本信息而生成的。该方法的详细示例操作可以参考上文关于第二节点(或更具体地,电子设备500)的操作描述,此处不再重复。

本公开的方案可以以如下的示例方式实施。

条款1、一种用于区块链系统中的第一节点的电子设备,所述区块链系统基于无线自组织(ad hoc)网络,所述电子设备包括处理电路,所述处理电路被配置为:

从所述区块链系统中的每一个节点获取基本信息,所述基本信息至少包括该节点的交易信息,所述交易信息包括该节点发起的交易数量和该节点发起交易时愿意付出的费用;

基于每一个节点的交易信息,对每一个节点进行排序;以及

对于所述区块链系统中的不同于第一节点的第二节点:

响应于确定第二节点不被用于转发由比第二节点排序靠前的节点发起的交易, 至少部分地基于第二节点的基本信息来生成针对第二节点的第一类型功率调整信息;

响应于确定第二节点被用于转发由比第二节点排序靠前的一个或多个节点发起的交易,至少部分地基于该一个或多个节点中的排序最靠前的节点的基本信息和第二节点的基本信息来生成针对第二节点的第一类型功率调整信息;以及

向第二节点发送第一类型功率调整信息,用于调整第二节点的功率以使得第二节点向所述区块链系统中的其他节点发送由第二节点发起的交易和/或转发由所述区块链系统中的其他节点发起的交易。

条款2、根据条款1所述的电子设备,其中基于每一个节点的交易信息对每一个节点进行排序包括:

对每一个节点的交易信息中所包括的该节点发起的交易数量和该节点发起交易时愿意付出的费用进行加权求和,并且根据加权求和的结果对每一个节点进行排序。

条款3、根据条款1所述的电子设备,其中所述基本信息还包括节点的位置和节点的接收灵敏度。

条款4、根据条款1所述的电子设备,所述处理电路还被配置为:

响应于检测到由第二节点发起的交易被包括在由第三节点打包的区块中,向第三节点发送第二类型功率调整信息,其中第二类型功率调整信息用于调整第三节点的功率,以加快第三节点向其他节点转发所打包的区块,并且其中第三节点是与第二节点相同或不同的节点。

条款5、根据条款1所述的电子设备,所述处理电路还被配置为:

从所述区块链系统的每一个节点获取的基本信息还包括该节点的位置、移动速度和节点暂停时间;

至少基于每一个节点的基本信息,确定路由协议;以及

向每一个节点发送所确定的路由协议。

条款6、根据条款5所述的电子设备,所述处理电路还被配置为:

基于每一个节点的速度和所述区块链系统的ad hoc网络的区域长度,计算路由协议有效时间;

向每一个节点发送所确定的路由协议有效时间,

其中在所述路由协议有效时间到期时,路由协议至少基于每一个节点的基本信息被 重新确定。

条款7、根据条款5或6所述的电子设备,其中路由协议包括以下中的一个:目的节点序列距离矢量(DSDV)、优化链路状态路由(OLSR)、ad hoc网络按需平面距离向量路由协议(AODV)、动态源路由(DSR)、临时按序路由算法(TORA)。

条款8、根据条款5或6所述的电子设备,其中:

接收基本信息通过泛洪或所确定的路由协议;以及

发送第一类型功率调整信息和发送所确定的路由协议基于所确定的路由协议。

条款9、根据条款1所述的电子设备,其中第一节点包括具有记账权的节点,第二节点包括不具有记账权的节点。

条款10、一种用于区块链系统中的第二节点的电子设备,所述区块链系统基于无线自组织(ad hoc)网络,所述电子设备包括处理电路,所述处理电路被配置为:

向所述区块链系统中的第一节点发送基本信息,所述基本信息至少包括第二节点的交易信息,所述交易信息包括第二节点发起的交易数量和第二节点发起交易时愿意付出的费用,以使得第一节点基于获取的区块链系统中的每一个节点的交易信息,对每一个节点进行排序;以及

从第一节点接收第一类型功率调整信息,用于调整第二节点的功率以使得第二节点向所述区块链系统中的其他节点发送由第二节点发起的交易和/或转发由所述区块链系统中的其他节点发起的交易,

其中在第二节点不被用于转发由比第二节点排序靠前的节点发起的交易的情况下,针对第二节点的第一类型功率调整信息是至少部分地基于第二节点的基本信息而生成的;并且其中在第二节点被用于转发由比第二节点排序靠前的一个或多个节点发起的交易的情况下,针对第二节点的第一类型功率调整信息是至少部分地基于该一个或多个节点中的排序最靠前的节点的基本信息和第二节点的基本信息而生成的。

条款11、根据条款10所述的电子设备,其中第二节点的基本信息还包括第二节点的位置和第二节点的接收灵敏度。

条款12、根据条款10所述的电子设备,所述处理电路还被配置为:

响应于被第一节点检测到第二节点打包了区块,从第一节点接收第二类型功率调整 信息,其中第二类型功率调整信息用于调整第二节点的功率,以加快第二节点向其他节点转发所打包的区块。

条款13、根据条款10所述的电子设备,所述处理电路还被配置为:

从第一节点接收所确定的路由协议,

其中第二节点向第一节点发送的基本信息还包括第二节点的位置、移动速度和节点暂停时间,以使得第一节点至少基于所述区块链系统中的每一个节点的基本信息,确定路由协议。

条款14、根据条款13所述的电子设备,所述处理电路还被配置为:

从第一节点接收所确定的路由协议有效时间,

其中路由协议有效时间是第一节点基于每一个节点的速度和所述区块链系统的ad hoc网络的区域长度而计算的,并且其中在所述路由协议有效时间到期时,路由协议至少基于每一个节点的基本信息被重新确定。

条款15、根据条款13或14所述的电子设备,其中:

发送基本信息通过泛洪或所确定的路由协议;以及

接收第一类型功率调整信息和接收所确定的路由协议基于所确定的路由协议。

条款16、根据条款10所述的电子设备,其中第一节点包括具有记账权的节点,第二节点包括不具有记账权的节点。

条款17、一种用于区块链系统中的第一节点的方法,所述区块链系统基于无线自组织(ad hoc)网络,所述方法包括:

从所述区块链系统中的每一个节点获取基本信息,所述基本信息至少包括该节点的交易信息,所述交易信息包括该节点发起的交易数量和该节点发起交易时愿意付出的费用;

基于每一个节点的交易信息,对每一个节点进行排序;以及

对于所述区块链系统中的不同于第一节点的第二节点:

响应于确定第二节点不被用于转发由比第二节点排序靠前的节点发起的交易,至少部分地基于第二节点的基本信息来生成针对第二节点的第一类型功率调整信息;

响应于确定第二节点被用于转发由比第二节点排序靠前的一个或多个节点发起的交易,至少部分地基于该一个或多个节点中的排序最靠前的节点的基本信息和第 二节点的基本信息来生成针对第二节点的第一类型功率调整信息;以及

向第二节点发送第一类型功率调整信息,用于调整第二节点的功率以使得第二节点向所述区块链系统中的其他节点发送由第二节点发起的交易和/或转发由所述区块链系统中的其他节点发起的交易。

条款18、一种用于区块链系统中的第二节点的方法,所述区块链系统基于无线自组织(ad hoc)网络,所述方法包括:

向所述区块链系统中的第一节点发送基本信息,所述基本信息至少包括第二节点的交易信息,所述交易信息包括第二节点发起的交易数量和第二节点发起交易时愿意付出的费用,以使得第一节点基于获取的区块链系统中的每一个节点的交易信息,对每一个节点进行排序;以及

从第一节点接收第一类型功率调整信息,用于调整第二节点的功率以使得第二节点向所述区块链系统中的其他节点发送由第二节点发起的交易和/或转发由所述区块链系统中的其他节点发起的交易,

其中在第二节点不被用于转发由比第二节点排序靠前的节点发起的交易的情况下,针对第二节点的第一类型功率调整信息是至少部分地基于第二节点的基本信息而生成的;并且其中在第二节点被用于转发由比第二节点排序靠前的一个或多个节点发起的交易的情况下,针对第二节点的第一类型功率调整信息是至少部分地基于该一个或多个节点中的排序最靠前的节点的基本信息和第二节点的基本信息而生成的。

条款19、一种存储有一个或多个指令的计算机可读存储介质,所述一个或多个指令在由电子设备的一个或多个处理器执行时使该电子设备执行根据条款17或18所述的方法。

条款20、一种包括指令的计算机程序产品,所述指令在由计算机的一个或多个处理器执行时,使得所述计算机执行根据条款17或18所述的方法。

应该指出,上述的应用实例仅仅是示例性的。本公开的实施例在上述应用实例中还可以任何其它适当的方式执行,仍可实现本公开的实施例所获得的有利效果。而且,本公开的实施例同样可应用于其它类似的应用实例,仍可实现本公开的实施例所获得的有利效果。

应该理解的是,根据本公开实施例的机器可读存储介质或程序产品中的机器可执行 指令可以被配置为执行与上述设备和方法实施例相应的操作。当参考上述设备和方法实施例时,机器可读存储介质或程序产品的实施例对于本领域技术人员而言是明晰的,因此不再重复描述。用于承载或包括上述机器可执行指令的机器可读存储介质和程序产品也落在本公开的范围内。这样的存储介质可以包括但不限于软盘、光盘、磁光盘、存储卡、存储棒等等。

另外,应该理解的是,上述系列处理和设备也可以通过软件和/或固件实现。在通过软件和/或固件实现的情况下,从存储介质或网络向具有专用硬件结构的计算机,例如图11所示的通用个人计算机1100安装构成该软件的程序,该计算机在安装有各种程序时,能够执行各种功能等等。图11是示出作为本公开的实施例中可采用的信息处理设备的个人计算机的示例结构的框图。在一个例子中,该个人计算机可以对应于根据本公开的上述示例性终端设备。

在图11中,中央处理单元(CPU)1101根据只读存储器(ROM)1102中存储的程序或从存储部分1108加载到随机存取存储器(RAM)1103的程序执行各种处理。在RAM 1103中,也根据需要存储当CPU 1101执行各种处理等时所需的数据。

CPU 1101、ROM 1102和RAM 1103经由总线1104彼此连接。输入/输出接口1105也连接到总线1104。

下述部件连接到输入/输出接口1105:输入部分1106,包括键盘、鼠标等;输出部分1107,包括显示器,比如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等,和扬声器等;存储部分1108,包括硬盘等;和通信部分1109,包括网络接口卡比如LAN卡、调制解调器等。通信部分1109经由网络比如因特网执行通信处理。

根据需要,驱动器1110也连接到输入/输出接口1105。可拆卸介质1111比如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等根据需要被安装在驱动器1110上,使得从中读出的计算机程序根据需要被安装到存储部分1108中。

在通过软件实现上述系列处理的情况下,从网络比如因特网或存储介质比如可拆卸介质1111安装构成软件的程序。

本领域技术人员应当理解,这种存储介质不局限于图11所示的其中存储有程序、与设备相分离地分发以向用户提供程序的可拆卸介质1111。可拆卸介质1111的例子包含磁 盘(包含软盘(注册商标))、光盘(包含光盘只读存储器(CD-ROM)和数字通用盘(DVD))、磁光盘(包含迷你盘(MD)(注册商标))和半导体存储器。或者,存储介质可以是ROM 1102、存储部分1108中包含的硬盘等等,其中存有程序,并且与包含它们的设备一起被分发给用户。

本公开的技术能够应用于各种产品。

例如,根据本公开的实施例的电子设备400和500可以被实现为各种电子设备/终端设备或者被包含在各种电子设备/终端设备中,而如图9和/或图10所示的方法也可由各种电子设备/终端设备。

例如,本公开中提到的终端设备在一些示例中也称为用户设备,可以被实现为移动终端(诸如智能电话、平板个人计算机(PC)、笔记本式PC、便携式游戏终端、便携式/加密狗型移动路由器和数字摄像装置)或者车载终端(诸如汽车导航设备)。用户设备还可以被实现为执行机器对机器(M2M)通信的终端(也称为机器类型通信(MTC)终端)。此外,用户设备可以为安装在上述终端中的每个终端上的无线通信模块(诸如包括单个晶片的集成电路模块)。在一些情况下,用户设备可以使用多种无线通信技术进行通信。例如,用户设备可以被配置为使用GSM、UMTS、CDMA2000、WiMAX、LTE、LTE-A、WLAN、NR、蓝牙等中的两者或更多者进行通信。在一些情况下,用户设备也可以被配置为仅使用一种无线通信技术进行通信。

以下将参照图12至图13描述根据本公开的示例。

关于用户设备的示例

第一示例

图12是示出可以应用本公开内容的技术的智能电话1200的示意性配置的示例的框图。智能电话1200包括处理器1201、存储器1202、存储装置1203、外部连接接口1204、摄像装置1206、传感器1207、麦克风1208、输入装置1209、显示装置1210、扬声器1211、无线通信接口1212、一个或多个天线开关1215、一个或多个天线1216、总线1217、电池1218以及辅助控制器1219。在一种实现方式中,此处的智能电话1200(或处理器1201)可以对应于上述区块链系统中的第一节点(或更具体地,电子设备400)或第二节点(或更具体地,电子设备500)。

处理器1201可以为例如CPU或片上系统(SoC),并且控制智能电话1200的应用层和另外层的功能。存储器1202包括RAM和ROM,并且存储数据和由处理器1201执行的程序。存储装置1203可以包括存储介质,诸如半导体存储器和硬盘。外部连接接口1204为用于将外部装置(诸如存储卡和通用串行总线(USB)装置)连接至智能电话1200的接口。

摄像装置1206包括图像传感器(诸如电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS)),并且生成捕获图像。传感器1207可以包括一组传感器,诸如测量传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器和加速度传感器。麦克风1208将输入到智能电话1200的声音转换为音频信号。输入装置1209包括例如被配置为检测显示装置1210的屏幕上的触摸的触摸传感器、小键盘、键盘、按钮或开关,并且接收从用户输入的操作或信息。显示装置1210包括屏幕(诸如液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED)显示器),并且显示智能电话1200的输出图像。扬声器1211将从智能电话1200输出的音频信号转换为声音。

无线通信接口1212支持任何蜂窝通信方案(诸如LTE和LTE-先进),并且执行无线通信。无线通信接口1212通常可以包括例如BB处理器1213和RF电路1214。BB处理器1213可以执行例如编码/解码、调制/解调以及复用/解复用,并且执行用于无线通信的各种类型的信号处理。同时,RF电路1214可以包括例如混频器、滤波器和放大器,并且经由天线1216来传送和接收无线信号。无线通信接口1212可以为其上集成有BB处理器1213和RF电路1214的一个芯片模块。如图12所示,无线通信接口1212可以包括多个BB处理器1213和多个RF电路1214。虽然图12示出其中无线通信接口1212包括多个BB处理器1213和多个RF电路1214的示例,但是无线通信接口1212也可以包括单个BB处理器1213或单个RF电路1214。

此外,除了蜂窝通信方案之外,无线通信接口1212可以支持另外类型的无线通信方案,诸如短距离无线通信方案、近场通信方案和无线局域网(LAN)方案。在此情况下,无线通信接口1212可以包括针对每种无线通信方案的BB处理器1213和RF电路1214。

天线开关1215中的每一个在包括在无线通信接口1212中的多个电路(例如用于不同的无线通信方案的电路)之间切换天线1216的连接目的地。

天线1216中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在MIMO天线中的多 个天线元件),并且用于无线通信接口1212传送和接收无线信号。如图12所示,智能电话1200可以包括多个天线1216。虽然图12示出其中智能电话1200包括多个天线1216的示例,但是智能电话1200也可以包括单个天线1216。

此外,智能电话1200可以包括针对每种无线通信方案的天线1216。在此情况下,天线开关1215可以从智能电话1200的配置中省略。

总线1217将处理器1201、存储器1202、存储装置1203、外部连接接口1204、摄像装置1206、传感器1207、麦克风1208、输入装置1209、显示装置1210、扬声器1211、无线通信接口1212以及辅助控制器1219彼此连接。电池1218经由馈线向图12所示的智能电话1200的各个块提供电力,馈线在图中被部分地示为虚线。辅助控制器1219例如在睡眠模式下操作智能电话1200的最小必需功能。

第二示例

图13是示出可以应用本公开内容的技术的汽车导航设备1320的示意性配置的示例的框图。汽车导航设备1320包括处理器1321、存储器1322、全球定位系统(GPS)模块1324、传感器1325、数据接口1326、内容播放器1327、存储介质接口1328、输入装置1329、显示装置1330、扬声器1331、无线通信接口1333、一个或多个天线开关1336、一个或多个天线1337以及电池1338。在一种实现方式中,此处的汽车导航设备1320(或处理器1321)可以对应于上述区块链系统中的第一节点(或更具体地,电子设备400)或第二节点(或更具体地,电子设备500)。

处理器1321可以为例如CPU或SoC,并且控制汽车导航设备1320的导航功能和另外的功能。存储器1322包括RAM和ROM,并且存储数据和由处理器1321执行的程序。

GPS模块1324使用从GPS卫星接收的GPS信号来测量汽车导航设备1320的位置(诸如纬度、经度和高度)。传感器1325可以包括一组传感器,诸如陀螺仪传感器、地磁传感器和空气压力传感器。数据接口1326经由未示出的终端而连接到例如车载网络1341,并且获取由车辆生成的数据(诸如车速数据)。

内容播放器1327再现存储在存储介质(诸如CD和DVD)中的内容,该存储介质被插入到存储介质接口1328中。输入装置1329包括例如被配置为检测显示装置1330的屏幕上的触摸的触摸传感器、按钮或开关,并且接收从用户输入的操作或信息。显示装 置1330包括诸如LCD或OLED显示器的屏幕,并且显示导航功能的图像或再现的内容。扬声器1331输出导航功能的声音或再现的内容。

无线通信接口1333支持任何蜂窝通信方案(诸如LTE和LTE-先进),并且执行无线通信。无线通信接口1333通常可以包括例如BB处理器1334和RF电路1335。BB处理器1334可以执行例如编码/解码、调制/解调以及复用/解复用,并且执行用于无线通信的各种类型的信号处理。同时,RF电路1335可以包括例如混频器、滤波器和放大器,并且经由天线1337来传送和接收无线信号。无线通信接口1333还可以为其上集成有BB处理器1334和RF电路1335的一个芯片模块。如图13所示,无线通信接口1333可以包括多个BB处理器1334和多个RF电路1335。虽然图13示出其中无线通信接口1333包括多个BB处理器1334和多个RF电路1335的示例,但是无线通信接口1333也可以包括单个BB处理器1334或单个RF电路1335。

此外,除了蜂窝通信方案之外,无线通信接口1333可以支持另外类型的无线通信方案,诸如短距离无线通信方案、近场通信方案和无线LAN方案。在此情况下,针对每种无线通信方案,无线通信接口1333可以包括BB处理器1334和RF电路1335。

天线开关1336中的每一个在包括在无线通信接口1333中的多个电路(诸如用于不同的无线通信方案的电路)之间切换天线1337的连接目的地。

天线1337中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在MIMO天线中的多个天线元件),并且用于无线通信接口1333传送和接收无线信号。如图13所示,汽车导航设备1320可以包括多个天线1337。虽然图13示出其中汽车导航设备1320包括多个天线1337的示例,但是汽车导航设备1320也可以包括单个天线1337。

此外,汽车导航设备1320可以包括针对每种无线通信方案的天线1337。在此情况下,天线开关1336可以从汽车导航设备1320的配置中省略。

电池1338经由馈线向图13所示的汽车导航设备1320的各个块提供电力,馈线在图中被部分地示为虚线。电池1338累积从车辆提供的电力。

本公开内容的技术也可以被实现为包括汽车导航设备1320、车载网络1341以及车辆模块1342中的一个或多个块的车载系统(或车辆)1340。车辆模块1342生成车辆数据(诸如车速、发动机速度和故障信息),并且将所生成的数据输出至车载网络1341。

以上参照附图描述了本公开的示例性实施例,但是本公开当然不限于以上示例。本领域技术人员可在所附权利要求的范围内得到各种变更和修改,并且应理解这些变更和修改自然将落入本公开的技术范围内。

例如,在以上实施例中包括在一个单元中的多个功能可以由分开的装置来实现。替选地,在以上实施例中由多个单元实现的多个功能可分别由分开的装置来实现。另外,以上功能之一可由多个单元来实现。无需说,这样的配置包括在本公开的技术范围内。

在该说明书中,流程图中所描述的步骤不仅包括以所述顺序按时间序列执行的处理,而且包括并行地或单独地而不是必须按时间序列执行的处理。此外,甚至在按时间序列处理的步骤中,无需说,也可以适当地改变该顺序。

虽然已经详细说明了本公开及其优点,但是应当理解在不脱离由所附的权利要求所限定的本公开的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且,本公开实施例的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

相关技术
  • 2-芳基-异吲哚酮类化合物IMB-A3治疗手足口病中的应用
  • 1,4-二芳基-2-氟-1-丁烯-3-醇化合物和它们在制备1,4-二芳基-2-氟-1,3-丁二烯和1,4-二芳基-2-氟-2-丁烯化合物中的应用
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