基于多智能体强化学习的区块链赋能车联网中的安全数据共享

针对基于委托权益证明(Delegated Proof-of-Stake, DPoS) 共识算法的区块链赋能车联网系统中区块验证的安全性与可靠性问题, 矿工通过引入轻节点(如智能手机等边缘节点)共同参与区块验证,提高区块验证的安全性和可靠性。为了激励矿工主动引入轻节点, 采用了斯坦伯格(Stackelberg)博弈模型对区块链用户与矿工进行建模, 实现区块链用户的效用和矿工的个人利润最大化。作为博弈主方的区块链用户设定最优的区块验证的交易费, 而作为博弈从方的矿工决定最优的招募验证者(即轻节点)的数量。为了找到所设计Stackelberg博弈的纳什均衡, 设计了一种基于多智能体强化学习算法来搜索接近最优的策略。最后对本文方案进行验证, 结果表明该方案既能实现区块链用户和矿工效益最大化, 也能保证区块验证的安全性与可靠性。     

基于非合作博弈模型的多移动节点任务分配

针对随机部署情况下混合无线传感器网络多移动节点任务分配问题,文章分别将参与任务分配的移动节点、待分配的任务以及移动节点完成任务所获收益视为博弈的3要素即博弈参与方、博弈策略和博弈收益,建立起基于非合作博弈数学模型的多移动节点任务预分配方法。在证明了该博弈的纳什均衡的存在性后,利用遗传算法求解非合作博弈的纳什均衡,该博弈均衡就是各移动节点都能够接受的任务分配方案。     

基于能源区块链网络的微电网共享储能调度模型

为解决微电网储能调度中消耗功率高的问题,设计了基于能源区块链网络的微电网共享储能调度模型。将微电网共享储能调度模型设置为分层储存、调度模型,上层为能源区块链网络模型,下层为微电网储存调度模型。利用储能规划方法多次归纳能源区块链网络信息。设定固定约束格式,从日前能源储存调度合约和日内能源储存调度合约两个方面约束模型。通过状态预测、信息预测、模型调度能力验证、自动预测和模型方案执行完成调度工作。结果表明：该模型降低了微电网日前调度合约电价和消耗功率,提高了微电网储能调度能力。     

基于GPU的区块链交易验签加速技术

为了提高区块链中节点的验签效率，提出基于GPU的区块链交易验签加速技术.结合CPU-GPU异构平台架构特性对交易验签过程进行分阶段优化，大幅提高SM2验签算法运行效率，同时充分利用GPU内核调用的异步性，有效降低交易验签过程的整体IO开销.考虑到GPU计算能力强而分支预测能力弱的特性，提出改进的同时多点乘算法，不仅提升了GPU验签效率，而且增加了多线程并行规模.所提方法将交易验签操作卸载至GPU处理，释放了节点被占用的CPU资源，在不修改区块链协议的情况下实现了区块链系统整体性能的提升.基于RTX3080平台和国产许可区块链Hyperchain平台进行实验，结果表明，该方法峰值验签吞吐量为4.52×10⁶次/s，集成该方法的Hyperchain平台交易吞吐量提高了15.81%，且延迟下降了6.56%.     

比特币平台挖矿策略及其收益综述

区块链技术是比特币平台的底层技术,由于其具有透明性、不可伪造性、不可更改性等特点,被广泛应用于虚拟货币、供应链等系统中.然而,大部分区块链平台,如比特币平台,面临包括自私挖矿在内的诸多问题,这将直接导致比特币并不安全,从而严重影响区块链的发展.自私挖矿是一种比特币挖掘策略,它是指自私矿工选择性地发布之前的隐匿的区块从而获得比诚实矿工更多的额外收益.本文在模拟诚实矿工挖矿实验基础上,重点研究自私挖矿情况下矿工的最佳相对收益.采用中心极限定理和节点状态转化图建立了两个节点分布概率模型,再运用马尔可夫随机过程和函数极值法依次求得两个模型下的最佳收益.同时设计并进行自私挖矿模拟实验,得出自私挖矿中节点算力和收益的关系,从而进一步验证模型的合理性.     

物联网区块链中基于演化博弈的分片算法

分片技术被广泛认为是一种克服当前物联网区块链系统可扩展性限制的有效解决方案。然而,由于恶意节点随机分布以及区块链网络复杂的参数配置,如何保证分片的有效性仍具有挑战。首先,对分片区块链的性能进行建模,分析其安全性和可扩展性。其次,为减少恶意节点的聚集以及提高网络的性能,提出了一种基于演化博弈的分片选择算法来优化节点的分片决策。仿真结果表明,提出的分片算法可以使恶意节点尽可能地均匀分布于各个分片中,同时提高分片区块链的性能,进而更好地支持区块链在物联网中的应用。     

基于DCPN的区块链小额实时交易策略

在目前的区块数据生成方式下,小额交易场景容易遭遇效率瓶颈。针对区块链应用中的小额交易等待时间过长的问题,提出一种区块链小额实时交易策略(real-time micro trading strategy with blockchain,RMTSB)。首先,构造一种时延控制Petri网(delay control Petri nets,DCPN)模型用于描述、分析和控制带有时延信息的系统;其次,为了记录和评估交易过程,给出了一种含个人信用指标的交易数据区块结构和面向小额交易的个人信用度评价方法;然后,在信用度分析的基础上,采用DCPN建模设计了RMTSB策略;最后,从全节点和轻节点两个角度分别建立了区块链的小额实时交易过程。为了验证策略的有效性,对常规区块链交易过程、RMTSB策略下的交易过程及含有网络时延变量的RMTSB策略下的交易过程进行了仿真,并通过多轮交易的时延累积消除单次实验的偶然性。仿真结果表明,与区块链常规交易过程相比,RMTSB策略以支付方信用度为参考,有效提高了交易验证的效率,其交易时延与常规交易过程相比可降低50%~75%。因此,该策略可在一定程度上简化认证过程,从而提高区块链环境下小额交易的支付速度,使区块链真正成为小额交易应用场景中的支撑技术。     

会计师事务所区块链技术采纳行为的博弈分析

围绕如何推动区块链技术在审计师与审计客户之间广泛采纳的问题,通过构建演化博弈模型,研究审计客户与审计师两方在区块链技术上的策略选择;通过复制动态方程,构建局部均衡点的稳定性以及数值仿真模拟,探究博弈双方的演化机理。研究结果表明:审计客户引入区块链平台成本、审计师采纳区块链技术之后的非鉴证业务收入、区块链审计工具研发成本和区块链技术人工成本,以及审计客户和审计师声誉等因素,能够积极影响并促进博弈双方最后趋向选择共同采纳区块链技术。     

基于双RSA累加器的无状态交易验证方案

为了缓解区块链中不断膨胀的状态数据给节点带来的存储压力,针对以比特币为代表的UTXO模型区块链,提出基于双RSA累加器的无状态交易验证方案.该方案利用固定大小的密码学承诺取代状态数据,在保证节点能够独立验证交易的基础上,大幅降低本地存储.基于RSA累加器的特性,利用2次高效的添加操作替换了复杂的删除操作,以较少的通信开销为代价,大幅降低系统的计算开销,保证交易验证的效率.实验结果表明,该方案相比于传统的区块链拥有较高的节点存储压缩率,相比于其他无状态方案拥有固定的额外通信开销及较高的交易验证效率.     

事务块认证机制与并行存储结构

采用有向无环图结构的区块链共识机制能并行执行交易,但效率与稳定性较差。因此一些共识机制采用联盟链的方式处理交易。本文设计并提出基于有向无环图的并行存储结构,通过并行存储结构实现事务块认证机制（TBCM）的共识机制,由此TBCM共识机制能有效提升联盟链整体对大量交易的并行处理能力。TBCM中采用联盟链的方式组织节点,验证节点组验证网络中生成的交易块,采用并行存储结构的网络中的同步用户不必处理整个网络的交易负载,由验证节点组并行处理网络中的区块。由此结构设计的共识机制使联盟链系统具备并行处理事务的能力,以此提高交易的实时性。TBCM拥有并行性实时交易的优势,能实现更高的稳定性和交易确认效率。     

含共享氢储能的园区综合能源微电网群低碳协同运行

为促进微电网群新能源消纳和低碳经济运行,在共享经济背景下,提出了一种基于合作博弈的含共享氢储能(SHES)的微电网群低碳协同优化运行方法,以兼顾SHES和微电网群的利益。首先,提出SHES和微电网群的能量交互运行框架;其次,分别以SHES运营效益最大和各微电网运营成本最小为目标,建立了基于合作博弈的电氢能源协同运行模型;然后,考虑各主体隐私性,采用交替方向乘子法(ADMM)算法对模型进行分布式求解;最后,进行算例仿真。结果表明,通过SHES与各微电网的协同运行,有效改善了各主体的运行情况,促进新能源就地消纳,降低了碳排放。     

基于动态古诺博弈的认知无线电频谱贸易算法

为解决认知无线电频谱分配问题,提出了一种新的基于动态古诺博弈的频谱租借贸易算法。该算法考虑认知无线网络中频谱租借市场容量及次用户频谱价值两者均动态变化的特点,将用户之间的频谱租借贸易建模成动态古诺博弈,同时根据用户之间的频谱供需关系动态调整用户贸易的频谱价格及收益,促使每阶段用户效用最大化并达到频谱分配的目的。分析了频谱供需关系变化对贸易的影响,并通过仿真证明了该算法相比于静态古诺博弈模型能达到更高的频谱利用率。     

供应链企业间合作关系博弈研究

基于供应链上下游企业的合作竞争关系,针对供应链成员企业存在协议松弛的情形,提出了一个新的收益共享期望博弈模型,以探讨供应链系统成员企业合作的生成与改进。这种新博弈模型可以用来分析和预测一些由目前的博弈理论所不能直接描述的非理想的博弈,而这种新博弈模型可以通过非合作博弈理论来求解。当新博弈的解用于供应链上下游企业间的一般博弈时,可反映出博弈企业双方的最初目标,有助于帮助企业决策者在合作与非合作的共同影响下理性地作出决策。     

汽车售后O2O服务商合作行为演化博弈分析

基于演化博弈理论,在利益均分和成本共担的假设前提下,引入激励与惩罚系数,并建立了群体博弈模型,对汽车售后O2O（online—to—offline）市场中的服务商合作行为进行了分析。通过推导复制动态方程得到的分析结果表明,在汽车售后O2O市场群体博弈模型中,成本、收益、激励与惩罚系数,以及初始合作者比例都是影响演化博弈稳定性的因素,根据实际情况设置合理的参数可以有效引导各方的行为。     

Game theoretic analysis for pricing-based incentive mechanism in non-dedicated cooperative relay networks

In non-dedicated cooperative relay networks, each node is autonomous and selfish in nature, and thus spontaneous cooperation among nodes is challenged. To stimulate the selfish node to participate in cooperation, a pricing-based cooperation engine using game theory was designed. Firstly, the feasible regions of the charge price and reimbursement price were deduced. Then, the non-cooperative and cooperative games were adopted to analyze the amount of bandwidth that initiating cooperation node(ICN) forwards data through participating cooperation node(PCN) and the amount of bandwidth that PCN helps ICN to relay data. Meanwhile, the Nash equilibrium solutions of cooperation bandwidth allocations(CBAs) were obtained through geometrical interpretation. Secondly, a pricing-based cooperation engine was proposed and a cooperative communication system model with cooperation engines was depicted. Finally, an algorithm based on game theory was proposed to realize the cooperation engine. The simulation results demonstrate that, compared with the system without pricing-based incentive, the proposed system can significantly improve the ICN's metric measured by bit-per-Joule and increase the PCN's revenue.     

供应链上企业间收益分配机制的博弈分析

以博弈论为研究视角,以当前在互联网上方兴未艾的手机应用程序商店的商业模式为例,探讨了在网络营销背景下,程序商店与程序开发者之间的收入分配模式的选择问题,并在此基础上分析了新型市场条件下供应链上企业间的收益分配机制。以非合作博弈理论为基础,研究了在不同销售量范围条件下,企业间博弈的均衡解,并把研究结果在无限期博弈情况下进行了扩展。     

膨胀石墨/石蜡定形相变蓄热太阳能集热器传热行为模拟分析

太阳能光热利用是解决能源危机及环境问题的有效途径之一.基于高导热定形相变材料的太阳能集热器可以实现集热、热量输运及储能于一体,有效实现高效太阳能光热利用.以石蜡(PA)为相变储能材料,膨胀石墨(EG)作为支撑材料及导热和光吸收添加剂,制备了兼具高效光热转换、快速热量输运和高密度能量储存的EG/PA定形相变材料用于蓄热太...     

基于粒子群算法的发电商非合作博弈行为分析

电力市场环境下,发电商竞价策略对自身获利有很大影响,为使自身获利最大化,须对竞价策略进行研究。利用博弈论方法对电力市场中电力总需求缺乏弹性时各发电商间非合作关系下竞价上网的报价行为进行了分析研究,并用粒子群算法(Particle Swarm Optimizer,PSO)求出了纳什均衡的近似解。该解可以指导发电商制定竞价上网的报价曲线,避免发电商盲目报价。本研究为考虑时间约束后纳什均衡解的求取提供了思路和方法。     

计及跨区电力传输风险的多目标经济调度

考虑传统调度模型采用经济性目标的不合理性,从售电收入、购电成本和违约成本3个方面构建收益指标;定义跨区电力传输风险,描述区域间电能传输的不确定性;以最大化地区电网的电力交易收益和最小化跨区电力传输风险为目标,构建多目标经济调度模型;采用改进的多目标粒子群算法求取最优解集,进而根据加权余弦排序法进行决策。某地区电网算例仿真结果表明：该调度方法能使电网在承担合理的风险值下提高收益,适用于不同的负荷水平。     

LNG冷能用于冷库制冷性能模拟研究

为使LNG冷能在冷库系统中得到有效利用,从LNG冷能梯级利用的角度出发,设计一种新型LNG冷能制冷的冷库系统,在LNG换热器端和冷库末端实现对LNG冷能的梯级利用,并通过HYSYS模拟对其进行热力学分析和经济性分析.结果表明:该冷库系统COP为1.82,火用效率为80.2%;LNG换热器火用损最大,约占系统总火用损的78.9%,且随LNG进口温度升高而减小;系统COP和火用效率均随LNG进口温度及气化压力升高而增大;该系统投资回收期为4.77 a,具有较好的经济效益.LNG冷能为冷库系统冷量来源提供新的选择,在LNG进口端增设蓄冷设备和加压泵均能提高系统COP和火用效率.