面向区块链生态系统的公平水龙头设计、实现与分析

本论文解决了在非商业区块链网络中公平分配共享资源的问题。区块链是一种分布式系统，通过加密方式对给定用户网络的记录进行排序和时间戳处理，并以公共、加密安全和共识的方式呈现。这些记录可能以事件、交易顺序或结构化交易规则集等形式出现，并被置于称为区块的特定数据结构中，通过加密指针相互链接，形成表示其时间继延关系的总序。能够操作区块链或为区块内容贡献记录的能力是区块链系统的共享资源。在商业网络中，这些资源以法币交换，因此计算机工程中的公平性问题不复存在。在非商业网络中，由于缺乏货币解决方案，本研究采用称为水龙头的简单分配机制，向特定网络提供固定数量的免费代币（称为加密货币）。尽管该机制简单且高效，但易受拒绝服务（DoS）攻击，无法解决公平性问题。本论文将水龙头机制 adapted 为基于 Max-min 公平方案的公平分配。我们贡献了 6 种 distinct 的 Max-min 公平算法作为高效区块链水龙头。我们所贡献的算法抗 DoS 攻击，计算经济学上成本低，且支持不同的用户加权政策。