[发明专利]一种适用于区块链工作量证明的单边缘服务器缓存方法

说明书

一种适用于区块链工作量证明的单边缘服务器缓存算法，包括以下步骤：S1：上传用户终端的区块链工作量证明的计算任务并进行计算，采用深度学习算法获取用于训练神经网络的数据集；S2：以步骤S1中获取的数据集为标签，训练通用神经网络模型和局部神经网络模型，使用训练的神经网络模型遍历训练的数据集，更新网络参数；S3：在步骤S2中的已训练完成神经网络模型基础上，进行进一步的训练优化，获得新的神经网络模型。本发明的有益效果为：本发明提供的方法在用户终端能够减少本地计算能量损耗，同时还能够解决由信道增益造成任务传输的时延，在面对新任务时，可以快速适应，在保证获利的情况下最小化任务执行总时间从而最大化系统的总收益。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，具体涉及一种适用于区块链工作量证明的单边缘服务器缓存算法。

背景技术

区块链技术建立分布式信任的能力已被广泛应用于各个领域，但区块链工作量证明任务受限于用户终端的计算算力和存储容量，随着边缘计算技术的发展，目前可以通过边缘计算技术解决算力和存储有限的问题。

针对多个用户终端和单个边缘服务器在多种区块链应用下的动态工作量证明需求，当计算任务被分流到边缘服务器时，对于每一个计算任务，执行总时间有一个规定的阈值，若超过这个时间则计算任务不能够获得收益，因此要保证在不同的信道增益下做出合理的缓存决策，尽可能的缩短计算任务执行的总时间且尽可能的小，使得最终获得的收益最高。这个过程需要考虑边缘服务器缓存任务所需哈希表带来的收益以及代价对最终执行任务后的总收益的影响。

用户终端可以减少自己的能耗，但由于传输任务通过无线信道传输，需要一定的时间，因此会造成传输时延，当信道增益改变时，需要边缘服务器还能够做出合理的缓存决策仍能使总体时间不超过计算任务规定的时间，使得计算任务有最大概率能获得收益，因此本发明提供了最优的边缘服务器对于工作量证明的计算任务需要的哈希表的缓存决策方法。

发明内容

本发明提供了一种适用于区块链工作量证明的单边缘服务器缓存算法，针对多个用户终端和单个边缘服务器在多种区块链应用下的动态工作量证明需求，能够在减少用户本地计算能量损耗的同时，保证工作量证明的计算任务能够获利，并减少计算任务的总时间。

本发明的技术方案如下所示：一种适用于区块链工作量证明的单边缘服务器缓存算法，包括以下步骤：

S1：上传用户终端的区块链工作量证明的计算任务并进行计算，采用深度学习算法获取用于训练神经网络的数据集；

S2：以步骤S1中获取的数据集为标签，训练通用神经网络模型和局部神经网络模型，使用训练的神经网络模型遍历训练的数据集，更新网络参数；

S3：在步骤S2中的已训练完成神经网络模型基础上，进行进一步的训练优化，获得新的神经网络模型；

步骤S1中所述的数据集包含区块链系统中用户工作量证明需求的不同组合，并以i,(i∈{1,2,…,I})代表不同组合。

优选的，步骤S1中所述的获取数据集的具体步骤为：

S1.1：预先设置I个计算任务组合，并对每个组合i(i∈I)，采集F组信道增益{h₁,h₂,…,h_N}_f，f∈F；

S1.2：对每组信道增益{h₁,h₂,…,h_N}，生成N个用户对应的2^N个二进制缓存决策；

S1.3：给定某个组合i和某一组信道增益f，对每一个缓存决策，求解优化问题TMP，得到该决策对应的最大的代币收益值；