星型区块链架构的TKM分片算法

作     者：徐克圣 谢诏驰 Xu Kesheng;Xie Zhaochi

作者机构：大连交通大学软件学院辽宁大连116021 大连交通大学计算机与通信工程学院辽宁大连116021 

出 版 物：《计算机应用研究》 (Application Research of Computers)

年 卷 期：2024年第41卷第3期

页      面：683-687页

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：辽宁省重点研发计划资助项目(2022JH2/101300269) 

主　　题：区块链 星型架构 分片算法 聚类算法 通量 

摘      要：区块链系统的通量严重不足,而解决此问题最有效的一类方案是并行化处理,并行化方案主要为星型架构,当前星型架构对系统中节点的分片方式多为账户随机分片,这种分片方式的系统通量仍然不足。针对此问题,提出了一种基于星型结构的TKM分片算法,该算法将原始K-means聚类算法进行改进,并运用在节点分片上。TKM分片算法将聚类算法与区块链的网络分片技术相结合,使节点根据地理位置进行分片,极大提高邻近节点发生的交易为片内交易的概率,从而提高系统通量,同时在原始算法的基础上引入了时间戳,减少了恶意节点的攻击。仿真实验表明该算法与传统的随机分片算法相比,最大系统通量提高了20%。根据上述通量模型,通过实验得出基于TKM算法的星型区块链系统的最优分片数量。