区块链技术中高效散列函数的设计与实现

为提高传统的SHA - 256算法在区块链技术中的计算效率,对传统的SHA - 256算法中的迭代结构进行了改进.实验结果表明,在保证数据的安全性下,改进的64次迭代的SHA - 256算法和改进的32次迭代的SHA - 256算法的计算效率比传统的SHA - 256算法分别提高了24%和140%,改进的32次迭代的SHA - 256算法的平均计算效率比MD5算法提高了32%.因此,该改进算法可为提高区块链技术的计算效率提供参考.     

多关系SQL查询中连接顺序的优化

关系数据库优化器确定SQL查询的执行计划是一个非常复杂的过程,该文概要性地介绍了数据库应用系统开发各个阶段的优化,对优化器的结构和优化方法作了陈述,包括SQL语句执行计划的产生和确定.该文只对SQL查询执行计划的表达和算法进行了介绍.同一SQL语句有多种执行计划,它们的结果相同,但代价相差巨大.优化的内容很多,包括连接算法的优化,连接顺序的优化,语义的优化,索引的优化等,阐述了Oracle数据库中多关系连接运算中连接顺序的优化方法,并给出了实际应用案例.     

一种XML多分支路径索引查询算法

为高效地实现XML多分支路径查询,提出了基于索引的XML多分支路径查询算法depthjoin.首先对XML文档进行编码并创建索引,然后对查询树进行查询匹配.采用栈存储多分支路径中的单路径,对多分支结点采用索引信息判定其子结点是否具有共同的祖先结点或父结点.与现有的XML分支查询算法相比,算法depthjoin充分利用索引,不需要进行单路径的连接操作,实验表明其查询效率比现有的查询算法高.     

改进的半连接查询优化算法

在多关系连接查询中,普通半连接查询方法没有优化子查询的半连接顺序,导致查询代价较高,为此,本文提出了一种改进的半连接查询优化算法。首先,将多关系连接组织成较小代价的类树形结构,然后利用半连接操作对处于根节点处的关系进行最大化缩减,并以此为基础利用PERF位向量对其他节点进行缩减,最后回收缩减关系进行连接操作。模拟实验表明改进的半连接查询优化算法能够有效地缩减查询关系,降低查询代价。     

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%.     

面向物联网主从链结构的认证机制

物联网中不同系统间的认证已成为急需解决的问题，虽然通过单个区块链的分布式、去中心化的优势可以实现对物联网设备的可信访问和管理，但是区块链单链结构存在可扩展性低、吞吐量低的特点，导致设备认证效率低下。针对上述问题，提出基于主从链结构的物联网设备身份认证网络结构，引入信誉评估机制，通过选择信誉值高的共识节点并优化共识阶段，改进实用拜占庭共识(PBFT)算法，获得新的共识算法L-PBFT;设计认证智能合约，实现跨链的可信认证和可信交互。通过仿真实验对比L-PBFT算法和PBFT算法，结果表明L-PBFT的吞吐量比PBFT增加了44%,同时减少了拜占庭节点率，降低了认证请求的时延，提高了设备认证效率。     

基于分区索引的集合相似连接

针对传统的索引和过滤算法处理在线相似连接时的不足,提出新的索引方法和过滤算法.在采用倒排索引的基础上,将索引按照位置和长度的相关信息进行划分,以减少查询空间,加强倒排索引的执行效率.此外,设计加权签名过滤算法,用来估计2个集合交的长度的上限,提高过滤的效率.集合的相似连接通常应用于过滤 验证的工作框架里,主要采用2个步骤：先产生候选结果集合;再对候选集合进行验证.通过对真实数据集的实验,结果表明,该过滤算法可以和其他过滤算法一起协同应用于过滤 验证的工作框架里,对数据进行在线相似连接处理,同时在计算效率上也有显著的提升.     

受限空间连接查询及代价分析

针对已有的空间连接查询算法无法解决限定范围内的空间连接查询问题,提出了受限的空间连接查询,在给定查询范围内找到满足某种空间谓词的空间对象,给出直接解决方法和基于R-树的受限空间连接查询算法.基于QR树的优良特性,提出一种基于QR树的受限空间连接查询算法,该算法既避免了四叉树的较大存储代价,又克服了R树的节点重复的弊端,使得受限空间连接查询可以在多棵较小的R树上进行,较好地解决了空间连接查询开销较大的问题.对所提出的算法进行代价分析,实验证明算法具有较高效率.     

面向方面的XML结构连接算法的改进

为了解决在多文档下插入节点或需要修改节点编码时查询效率比较低的问题,提出了一种有效的结构连接算法.在分析现有单文档下的XML结构连接算法基础上,对祖先/后裔与双亲/孩子结构查询进行改进,基于归并思想解决多文档下的结构连接,以适应在面向方面的XML Schema中定义的基于多文档的查询.改进后的结构连接算法可以进一步利用XML数据的特点、索引和织入文档信息减少连接扫描的代价,具有一定的合理性、有效性和实用性.     

基于路径连接的XML复杂小枝模式查询处理

针对可扩展标记语言(XML)查询中具有嵌套OR谓词的复杂小枝模式查询处理,提出一种基于路径连接的查询方法.该方法以路径为分解粒度,结合分支扩展(AOBE)的概念,通过路径连接过程实现对复杂小枝模式查询的整体处理.为了进一步提高算法效率,在已有研究的基础上挖掘相应的优化规则,利用索引跳过那些明显不参与连接的元素的访问和计算.与已有算法相比,基于路径连接的查询方法大大简化了复杂小枝模式查询处理过程,只访问查询叶节点对应的元素,可以显著减少结构连接的操作数目和扫描元素的个数.实验结果表明,该方法能够有效地改善复杂小枝模式查询处理的性能．     

一种基于栅格的高效空间连接查询研究

空间连接可以看作是两个集合的笛卡尔积的子集,所以对对象的相交查询非常耗费时间和I/O的。很多的文献中都是使用过滤器以减少测试对象来提高空间连接查询效率,对栅格图层的查询优化,一般使用空间对象近似以减少为了相交对象而检查空间对象的具体形状的必要性。本文将提出一种新的效率评估方法,目的在于提高查询结果的准确性,经过试验证明该方法有效。     

分布式数据库半连接查询优化算法的研究

在分布式数据查询处理中,连接操作是最常用的、费时的而且代价较高的一种操作,也是影响查询效率的关键因素。在处理连接操作的优化时,通常采用半连接的方法来缩减操作数,减少网络传输代价,降低通信费用。本文在研究前人的传统算法基础上,针对半连接操作提出了一种新的改进算法,在处理分布式数据库中海量信息查询和复杂查询领域里具有实用的价值。     

分布式数据库直接连接查询优化算法的研究

在分布式数据库查询处理中,连接操作是最常用的、费时的且代价较高的一种操作,也是影响查询效率的关键因素.本文利用数据分片和并行处理策略,提出一种采用直接连接的查询优化算法,能有效地缩减查询处理的响应时间.     

一种数据挖掘中的冰山查询优化算法

在数据挖掘技术中,关联规则可以挖掘发现大量的数据中项集之间有趣的关系或相关联系。冰山查询是关联规则挖掘的一种算法,特别是针对购物篮分析。介绍了数据挖掘的具体应用,使用改进的BUC算法(BUCE算法)以深度优先的处理方法,并综合其他传统算法,提高了处理冰山查询的有效性。同时BUCE算法在数据分组后聚集,减少I／O开销;对分组的数据排序,有利于数据的剪枝处理,将小于最小支持度的分组以后的数据可以全部剪去。所以BUCE算法提高了BUC算法的执行效率     

基于网格索引的Top-k偏好查询算法

目的设计基于网格索引的Top-k偏好查询算法,提高Top-k偏好查询问题的解决效率.方法利用网格索引,采用概念划分的方法,实现基于范围查询和NN查询两种方式的Top-k偏好查询算法.结果通过真实数据集测试结果表明算法能够结合网格索引的优点,与基于R树索引的传统算法相比,在k值不断增加的情况下,查询效率提高了50%,能适应多种空间特征数据对象集合.结论网格索引可以有效处理Top-k偏好查询.     

数据库外基于多模型的学习式查询优化方法

对于AI与数据库优化问题,现有技术均须改动数据库底层,影响研究成果的应用且缺乏可扩展性. 提出一种非嵌入数据库的学习式查询优化方法. 在基数估计阶段,使用多模型的方法,对特定的子查询建立神经网络,独立训练不同的子模型,解决需要训练集过多且可扩展性差的问题;在连接优化阶段,应用基于代价的强化学习方法,提高查询优化性能. 针对每个查询,从基数估计到连接排序的优化过程都在数据库外执行,按照得到的优化策略对查询重写,并将重写结果返回到数据库中,通过设置参数使该查询按照指定的计划执行. 在包含8个表的数据集上进行实验验证,与未进行优化的查询进行比较,非嵌入数据库的优化方法具有良好的优化效果.