[发明专利]基于二次拍卖的区块链资源优化分配方法及装置

说明书

本发明实施例提供一种基于二次拍卖的区块链资源优化分配方法及装置，所述方法包括：以最大化边缘计算服务器的收益为目标进行第一次拍卖，获取第一类区块链节点和所述边缘计算服务器分配给每一第一类区块链节点的计算资源；以最大化整体系统的收益为目标进行第二次拍卖，获取第二类区块链节点分配给每一第一类区块链节点的计算资源。本发明实施例提供的基于二次拍卖的区块链资源优化分配方法及装置，采用二次拍卖的方式，统筹考虑边缘计算服务器、区块链节点的真实收益和整体系统的收益，实现基于区块链的边缘计算服务架构下的合理、高效、灵活、个性化的资源分配方式。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于二次拍卖的区块链资源优化分配方法及装置。

背景技术

当区块链与物联网基础设施相结合时，由于物联网设备计算资源有限，而区块链是基于工作量证明机制(PoW,Proof of Power)来实现去中心化的共识机制，所以物联网的基础设施无法满足PoW对电力和能源的需求。因此，找到一种高效合理的基于区块链技术的边缘计算资源分配方式是构建基于区块链的分布式边缘计算服务架构，提高物联网设备整体性能，保障数据的可靠性和安全性关键所在。

现有技术中，一种方案是：在保证不超过边缘计算服务器提供的算力上限的条件下，将系统的总收益描述成优化TRO问题。为解决TRO首先将TRO问题转化成TRO-sub问题，这是一个严格的凸优化问题，可以通过拉格朗日函数在基于KKT条件下得到子问题的最优解，对于TRO问题，采用线性搜索的方式设置合理的步长，通过枚举的方式得到全局的最优解，继而解决TRO问题，实现边缘计算服务器的资源分配。

另一种方案是：把区块链节点的计算任务卸载到临近的边缘计算服务器，在边缘计算服务器存在资源约束的情况下通过VCG(Vickrey–Clarke–Groves auction)拍卖的方式来对计算资源进行分配，区块链节点向边缘计算服务器发送资源需求和相应的报价，然后服务器以最大化服务器收益为目标，确定拍卖胜者名单，以最大化服务器收益为目标确定拍卖胜者的实际价格。

针对上述第一种方案，通过解决TRO问题来实现边缘计算服务器对移动区块链节点的资源分配。但是在实际的资源分配过程中，不同区块链节点会有不同的计算资源需求，此方法没有考虑到区块链节点的决策能力，不允许计算资源进行个性化的分配，计算资源分配过程中的灵活性不足。除此之外，此方法也没有考虑到移动区块链网络中对等节点之间的资源交互情况，并不符合现有基于区块链的边缘计算服务架构。

针对上述第二种方案，以最大化服务器收益为目标，通过VCG拍卖的方法实现边缘计算服务器的计算资源分配，能够实现边缘计算服务器计算资源合理的灵活的分配。但是对拍卖过程中失败的依然存在一定计算能力的区块链节点没有设计后续的资源分配方法，造成了计算资源的浪费。同时，此方法也没有考虑到移动区块链网络中对等节点的资源交互情况，虽然实现了服务器收益的最大化，但是大幅度的降低了区块链节点的收益，不利于整体系统的高效运行。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于二次拍卖的区块链资源优化分配方法及装置。

为了解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供一种基于二次拍卖的区块链资源优化分配方法，包括：

以最大化边缘计算服务器的收益为目标进行第一次拍卖，获取第一类区块链节点和所述边缘计算服务器分配给每一第一类区块链节点的计算资源，所述第一类区块链节点为参与所述第一次拍卖的所有区块链节点中获胜的区块链节点；

以最大化整体系统的收益为目标进行第二次拍卖，获取第二类区块链节点分配给每一第一类区块链节点的计算资源，所述第二类区块链节点为参与所述第一次拍卖的所有区块链节点中失败的区块链节点。

另一方面，本发明实施例提供一种基于二次拍卖的区块链资源优化分配装置，包括：