含无线移动矿工的区块链系统性能分析
信息论
2019-06-18 v1 网络与互联网体系结构
math.IT
摘要
本文提出了一种在区块链系统中利用无线移动矿工（MMs）进行计算的新框架。在所引入的系统中，区块链账本位于通信节点（CNs）处，与 CNs 相关联的 MMs 处理区块链的工作量证明（PoW）计算以验证数据的原始性。最先完成其 PoW 的 MM 将通过把其计算结果发送给连接到其他 MMs 的 CNs 而获得奖励。在所考虑的场景中，若具有最短 PoW 延迟的 MM 未能最先将其计算结果更新给其他 MMs，则会发生区块链分叉事件。为使区块链在最小分叉事件下实现此类移动操作，必须在 MMs 与 CNs 之间维持低延迟无线通信。为分析系统对延迟的敏感性，从理论上推导了分叉事件发生的概率。随后对系统进行设计，以在分叉事件发生后重新计算分叉块的 PoW 从而恢复。针对此情形，推导了 MM 的平均能耗，将其表示为系统参数（如 MM 数量以及 MM 的计算、传输和移动过程所消耗功率）的函数。仿真结果验证了理论推导，并表明与使用单个 MM 的区块链系统相比，使用更多数量的 MMs 可将能耗降低多达 94.5%。
引用
@article{arxiv.1906.06759,
title = {Performance Analysis of Blockchain Systems with Wireless Mobile Miners},
author = {Gilsoo Lee and Jihong Park and Walid Saad and Mehdi Bennis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.06759},
year = {2019}
}