(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211021610.0 (22)申请日 2022.08.24 (71)申请人 星环信息科技 （上海） 股份有限公司 地址 200233 上海市徐汇区虹漕 路88号B栋 11-12楼 申请人 星环众志信息科技 （南京） 有限公司 (72)发明人 吴欧　张贺　刘力文　李杉杉　 周鑫　王岩泽　吕伟龙　杨洪山　 段忠亮　 (74)专利代理 机构 南京众联专利代理有限公司 32206 专利代理师 杜静静 (51)Int.Cl. H04L 43/0817(2022.01) H04L 9/32(2006.01)G06Q 10/06(2012.01) G06F 17/16(2006.01) G06F 17/11(2006.01) (54)发明名称 一种面向Hyperledger Fabric 2.0性能评 估方法 (57)摘要 本发明一种面向Hyperledger  Fabric 2.0 性能评估方法， 在考虑有限交易池的情况下， 利 用排队论理论来构建灵活、 可拓展建模方法， 用 于分析关键性能指标对Fabric  2.0性能方面的 影响和性能分析。 该方法包括一下步骤： S1、 介绍 Fabric 2.0上交易流程和共识系统的选择； S2、 阐明排队论共识系统中参数定义； S3、 构建共识 系统马尔科夫链过程； S4、 共识系统Fabric  2.0 性能分析指标结果。 本方法在进行性能评估和 Fabric建模更加符合现实当中的情况， 旨在更加 详细的分析Fabric的性能影响 因子， 确保评估模 型与实际情况的高相符， 保证 未来对Fabric  2.0 性能评估的精确。 权利要求书3页 说明书8页 附图11页 CN 115361314 A 2022.11.18 CN 115361314 A 1.一种面向Hyperledger  Fabric 2.0性能评估方法， 其特征在于， 所述方法包括如下 步骤： S1、 介绍Fabric上交易 流程和共识系统的选择； S2、 阐明排队论共识系统中参数定义； S3、 构建共识系统马尔科 夫链过程； S4、 共识系统Fabric性能分析指标 结果。 2.根据权利要求1所述一种面向Hyperledger  Fabric 2.0性能评估方法， 其特征在于： 在步骤S1中， 还 包含以下步骤： S11、 Hyperledger  Fabric客户端发送交易信息给pe er节点； S12、 交易信息请求使peer节点运行智能合约去产生一个新的账本， 并且更新自己的账 本； S13、 peer节点将更新账本结果交给背 书节点进行背 书； S14、 背书节点将背 书请求返回给客户端； S15、 客户端将已背 书的交易信息发送给排序节点； S16、 排序节点给交易信息进行排序并打包交易信息去产生 新的区块； S17、 新的区块发送给所有 的peer节点去验证交易信息的合法性并且提交验证合法的 交易区块。 3.根据权利要求2所述一种面向Hyperledger  Fabric 2.0性能评估方法， 其特征在于： 所述Hyperledger  Fabric 2.0交易流的问题域包括： pe er节点、 背书节点、 排序节点， 所述peer节点是存储账本和智能合约的区块链网络中的基本元素， 为交易流运行智能 合约和账本更改的部分； 所述背书节点通过有效证书的预期信息的有效签名来证明交易 流的合法性； 所述排序节点 为交易流中保证数据一 致性的部分， 在网络中起到代理作用。 4.根据权利要求2所述一种面向Hyperledger  Fabric 2.0性能评估方法， 其特征在于： 在步骤S15中， 排序节点节 点按照基于R aft共识算法进行交易信息的传递， 所有的排序 节点 按照已定义 好的路由路线将已收到交易传递给当前通道内的主节点。 5.根据权利要求1所述一种面向Hyperledger  Fabric 2.0性能评估方法， 其特征在于： 在步骤S2中， 所述 排队论共识系统服 务过程的问题域 为： 所述N为共识系统服 务过程中共识系统的交易 容量； 所述μ1为共识系统服务过程中交易验证时间服从指数分布的参数， 位于排序主节点发 送打包区块给pe er群去验证交易 合法性的过程； 所述μ2为共识系统服务过程中区块产生时间服从指数分布的参数， 位于从排序主节点 交易池中将交易打包成区块的过程； 所述b为共识系统服 务过程中排序主节点向区块内部所打包的交易数量； 所述λ为共识系统服务过程中所到达排序主节点时间服从指数分布的参数， 位于排序 节点群中节点将交易信息发送给排序主节点。 6.根据权利要求1所述一种面向Hyperledger  Fabric 2.0性能评估方法， 其特征在于： 在步骤S3中， 还 包括以下步骤： S31、 设置(I(t),J(t))为共识系统在t时刻的状态， 其中I(t)代表在t时刻主节点队列权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115361314 A 2中交易的数量， J(t)代 表在t时刻区块中交易的数量； S32、 构建状态空间Ω， 其中Ω＝{(i,j):i ＝0,1,...,N； j＝0,1,2,. ..,b}； S33、 根据状态转移 矩阵， 构建共识系统状态等式； S34、 利用共识系统状态方程， 构建系数状态 矩阵； S35、 设Π为共识系统的状态概 率向量； S36、 利用共识系统的状态概 率向量Π和系数状态 矩阵构建共识系统状态方程组； S37、 利用共识系统状态方程组求解的状态概率向量Π去推到子速率矩阵Ri(i＝0,1, 2,...,N‑b)。 7.根据权利要求6所述一种面向Hyperledger  Fabric 2.0性能评估方法， 其特征在于： 在步骤S31， 将排序节点集群和peer节 点集群视为连续过程， 建立时间连续马尔科夫过程的 共识系统， 通过矩阵分析法推导出系统的稳定概 率向量； 在步骤S32中， (I(t),J(t) )为在状态空间Ω中时间连续的马尔可 夫过程； 在步骤S33中， 构建不同时间状态下状态转移方程， 在状态{(i,j),i＝1,2,...,N ‑b‑1； j＝1,2,. ..,b‑1}下， 状态转移方程 为：‑( μ1+λ )p(i,j)+λp(i ‑1,j)＝0； 在步骤S34中， 还 包括以下步骤： S341、 由系数状态矩阵生成(N ‑b+1)阶矩阵Q， 其中Q的内部元素由A0,A1,AM,Bi(i＝0,1, 2,...,b),Cj(j＝1,2,. ..,b‑1)； S342、 由系数状态矩阵生成(b+1)阶A0,A1,AM,Bi(i＝0,1,2,...,b),Cj(j＝1,2,...,b ‑ 1)矩阵； 在步骤S35中， Π＝(Π0,Π1,Π2,...,ΠN‑b),其中每个次向量Πi＝(Πi0,Πi1,..., Πib)， (i＝0,1,2,. ..,N‑b)为b+1维的行向量； 在步骤S36中， 构建共识系统方程组为 其中e为一个(N ‑b+1)×(b+1)单位列 向量； 在步骤S37中， 子 速率矩阵Ri(i＝0,1,2,. ..,N‑b)为(b+1)阶矩阵。 8.根据权利要求1所述一种面向Hyperledger  Fabric 2.0性能评估方法， 其特征在于： 在步骤S4中， 还 包括以下步骤： S41、 根据子 速率矩阵族R和状态概 率向量族Π构建构建共识系统平均队列长度E(Lq)； S42、 根据状态概 率向量族Π构建构建共识系统 交易拒绝 概率Prjc； S43、 根据状态概 率向量族Π构建构建共识系统平均交易时间E(Texe)； S44、 根据共识系统平均队列长度E(Lq)和共识系统交易拒绝概率Prjc构建构建共识系统 平均交易响应时间E(Tresp)； S45、 根据共识系统 交易拒绝 概率Prjc构建构建共识系统吞吐量TP S。 9.根据权利要求8 所述一种面向Hyperledger  Fabric 2.0性能评估方法， 其特征在于： 在步骤S41中， 平均队列长度E(Lq)为Hyperledger  Fabric 2.0共识系统性能指标参数， 利 用矩阵组计算数值精确分析平均队列长度E(Lq)对系统性能指标的影响， 其中 在步骤S42中， 交易拒绝概率Prjc为Hyperledger  Fabric 2.0共识系统性能指标参数，权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115361314 A 3