周 杰，李文敬

1.廣西師范學(xué)院 計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院，南寧 530023

2.廣西師范學(xué)院 科學(xué)計(jì)算與智能信息處理高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南寧 530023

3.廣西師范學(xué)院 物流管理與工程學(xué)院，南寧 530023

1 引言

隨著中本聰發(fā)明比特幣，數(shù)字貨幣風(fēng)靡全世界，而比特幣中的區(qū)塊鏈技術(shù)具有去中心化、透明可信任的特點(diǎn)，引起眾多學(xué)者和風(fēng)投家的追捧和關(guān)注[1]。區(qū)塊鏈技術(shù)也從最初的比特?cái)?shù)字貨幣推廣到各行各業(yè)，特別是在物流運(yùn)輸、物流供應(yīng)鏈等服務(wù)交易方面的應(yīng)用更極具有顛覆性。區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)質(zhì)上是一種基于對(duì)等去信任網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可直接通信而不存在某個(gè)中心節(jié)點(diǎn)，是融合數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)通信、共識(shí)機(jī)制、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等計(jì)算機(jī)技術(shù)的新型應(yīng)用模式，其去中心化與去信任的特性克服了中心化網(wǎng)絡(luò)過(guò)度集中的不安全性。由于傳統(tǒng)的物流獨(dú)立認(rèn)證中心交易模型存在信息的安全問(wèn)題：一是容易受到網(wǎng)絡(luò)攻擊，可導(dǎo)致保密信息被公開(kāi)；二是無(wú)法驗(yàn)證用戶(hù)身份真實(shí)性與審查溯源，交易雙方身份唯一標(biāo)志無(wú)法保證；三是通過(guò)交易雙方的以往經(jīng)驗(yàn)和資格審查進(jìn)行信用評(píng)級(jí)，存在大量不可信的交易數(shù)據(jù)，要收集全面、完整、系統(tǒng)的物流交易信息非常困難[2-4]。物流交易活動(dòng)的信息安全、上下游客戶(hù)的共識(shí)信任問(wèn)題亟待解決[5]。因此，融合云計(jì)算與區(qū)塊鏈技術(shù)，提出區(qū)塊鏈共識(shí)算法解決物流交易的去中心化及用戶(hù)之間的信任問(wèn)題，具有重要的科學(xué)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

2 物流交易流程及其交易模型

2.1 物流交易流程

目前物流交易除了通過(guò)物流信息管理系統(tǒng)的相關(guān)模塊進(jìn)行定制運(yùn)輸計(jì)劃，以及出入庫(kù)模塊對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)進(jìn)行簡(jiǎn)單管理跟蹤，大部分操作仍停留在手工管理和紙質(zhì)單據(jù)留存。物流交易流程包括了下單管理、出入庫(kù)、庫(kù)存盤(pán)點(diǎn)、運(yùn)輸跟蹤、交易反饋等[6]。該流程所產(chǎn)生的運(yùn)輸費(fèi)用、單據(jù)審核、交易對(duì)接、貨品完整等流通環(huán)節(jié)的詳細(xì)敏感信息沒(méi)有進(jìn)行統(tǒng)一集中處理，整個(gè)物流交易流程為非可見(jiàn)，無(wú)法銜接好供應(yīng)鏈中的所有客戶(hù)，以提供高效的物流服務(wù)，也不能達(dá)到物流去中心化、不可抵賴(lài)性的要求。

2.2 傳統(tǒng)物流交易模型

傳統(tǒng)的物流中心化交易模型具備一定的現(xiàn)代化程度，通過(guò)物流中心的運(yùn)營(yíng)規(guī)范，物聯(lián)網(wǎng)智能識(shí)別技術(shù)，以及物流中心的網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)建立信息平臺(tái)[7]。用戶(hù)可在其平臺(tái)上進(jìn)行信息的查詢(xún)和物流交易，這樣中心化的交易信息平臺(tái)一旦受到黑客網(wǎng)絡(luò)攻擊，竊取數(shù)據(jù)庫(kù)中的敏感信息，導(dǎo)致客戶(hù)信息泄露；用戶(hù)審查機(jī)制不完善，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)用戶(hù)泛濫，無(wú)法杜絕虛假交易等不公平競(jìng)爭(zhēng)行為；物流運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)的貨品丟失，不誠(chéng)信交易等，無(wú)法做到貨品的溯本求源，無(wú)法收集全面、完整、系統(tǒng)的物流交易信息。以上出現(xiàn)的種種問(wèn)題，在傳統(tǒng)的物流中心化模型的情況下，無(wú)法得到妥善解決。故此提出將云計(jì)算和區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用在物流交易模型中，以達(dá)到去中心化，誠(chéng)信交易，可溯源的目的。

2.3 物流區(qū)塊鏈的相關(guān)研究

區(qū)塊鏈技術(shù)的共識(shí)機(jī)制主要有：Pow（工作量證明機(jī)制）、PoS（股權(quán)證明機(jī)制）、DPoS（授權(quán)股權(quán)證明機(jī)制）、Pool（驗(yàn)證池機(jī)制）等。梁斌[8]通過(guò)“比特幣挖礦”了解到區(qū)塊鏈的共識(shí)機(jī)制，詳細(xì)敘述了公鏈下的四種共識(shí)機(jī)制的優(yōu)缺點(diǎn)以及指出在聯(lián)盟鏈不需要完全的共識(shí)機(jī)制。王妙娟[9]指出區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)因完全透明可能導(dǎo)致的信息安全隱患，以及數(shù)據(jù)信息數(shù)量增加導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)能力變得困難，節(jié)點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)引發(fā)的博弈問(wèn)題，最后設(shè)想了發(fā)行基于區(qū)塊鏈的代幣，以實(shí)現(xiàn)物流快遞業(yè)務(wù)的數(shù)字化管理和包裹數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)。該方案并沒(méi)有從本質(zhì)上脫離代幣的模式，但在對(duì)于物流業(yè)務(wù)中應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)提供了思路。物流鏈融合信息流、運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)，跨越多個(gè)步驟和數(shù)百個(gè)地點(diǎn)，這使得事件追蹤、驗(yàn)證核實(shí)、意外響應(yīng)速度提出挑戰(zhàn)。而且，由于缺乏透明度，很難調(diào)查物流鏈中的非法活動(dòng)。區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)際是安全高效的多方信息交換方式的分布式賬本，其去中心化、不可篡改性、高度透明性都使其成為變革物流鏈的最佳工具。物流鏈所有參與者同處一共識(shí)網(wǎng)絡(luò)中，可以為消費(fèi)者和審計(jì)者提供簡(jiǎn)單有效的追蹤工具。

2.4 云計(jì)算與區(qū)塊鏈解決問(wèn)題的思路

云計(jì)算與區(qū)塊鏈在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚コ朔?wù)器中心節(jié)點(diǎn)，都采用了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的去中心化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[10-11]。區(qū)塊鏈去除中心化機(jī)構(gòu)的認(rèn)證，進(jìn)行數(shù)據(jù)分割，同時(shí)引入時(shí)間戳、簽名密鑰進(jìn)行加密，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在分散節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)不可篡改。通過(guò)特定的共識(shí)算法，即使有黑客攻擊或者意圖破壞，對(duì)全網(wǎng)實(shí)施51%攻擊。而云計(jì)算的分布式存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，通過(guò)節(jié)點(diǎn)虛擬化技術(shù)，其高魯棒性，高穩(wěn)定性也足以應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)。

在物流模型中應(yīng)用云計(jì)算和區(qū)塊鏈技術(shù)，區(qū)塊鏈能夠?qū)崿F(xiàn)從寄件、收件、始發(fā)、終點(diǎn)、派件、簽收的全流程區(qū)塊鏈化，最終實(shí)現(xiàn)貨物和資金可追溯，物流各方可以通過(guò)區(qū)塊鏈實(shí)時(shí)掌握物流方向和包裹信息，能夠有效地解決丟貨問(wèn)題，對(duì)保障物流各方的利益極為有利。

3 云計(jì)算的物流區(qū)塊鏈模型

3.1 云計(jì)算與區(qū)塊鏈的優(yōu)勢(shì)

云計(jì)算和區(qū)塊鏈均有去中心化、合約執(zhí)行自動(dòng)化、可追溯性和透明化等優(yōu)勢(shì)。對(duì)數(shù)據(jù)信息的記錄需要多個(gè)節(jié)點(diǎn)參與，可以讓數(shù)據(jù)信息有多個(gè)備份；同時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)信息的更新也必須由多個(gè)節(jié)點(diǎn)共同認(rèn)證才能完成，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)系都是去信任的，也不會(huì)存在欺騙行為；而且由于所有節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息都相同，數(shù)據(jù)信息的交換也不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題；區(qū)塊鏈系統(tǒng)中所有交易信息及對(duì)應(yīng)交易者信息都會(huì)被記錄，傳遞路線(xiàn)也會(huì)被完整記錄，數(shù)據(jù)信息都無(wú)法被摧毀或篡改，不僅保證了數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性，也方便對(duì)每筆交易進(jìn)行追溯，對(duì)提高交易監(jiān)管效率和質(zhì)量有很大幫助[9]。云計(jì)算的虛擬化節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)技術(shù)，給網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性和大規(guī)模高運(yùn)算能力提供了有力保障。

3.2 物流區(qū)塊鏈和云物流區(qū)塊鏈

綜合物流交易流程、交易機(jī)制以及區(qū)塊鏈、云計(jì)算的相關(guān)理論，利用區(qū)塊鏈實(shí)用拜占庭算法的共識(shí)機(jī)制，提出物流區(qū)塊鏈和云物流區(qū)塊鏈的定義。

定義1物流區(qū)塊鏈中至少存在3f+1個(gè)節(jié)點(diǎn)，彼此互為相鄰節(jié)點(diǎn)，組成基本的拜占庭單元（UB），其中，f表示正常物流網(wǎng)點(diǎn)，UB表示共識(shí)網(wǎng)絡(luò)單元。

定義2物流區(qū)塊鏈中，有PBFT機(jī)制按劃分視圖（View）執(zhí)行，并對(duì)該視圖進(jìn)行編號(hào)，記作v，一個(gè)共有3f+1個(gè)節(jié)點(diǎn)的視圖中只有一個(gè)主節(jié)點(diǎn)，主節(jié)點(diǎn)的編號(hào)記為 p，其余節(jié)點(diǎn)為備份節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為replica，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)用整數(shù)表示依次為{ }0,1,…,3f+1 ，滿(mǎn)足：

其中，v表示共識(shí)網(wǎng)絡(luò)初始化，p表示創(chuàng)世區(qū)塊[12]。

定義3物流區(qū)塊鏈中所有節(jié)點(diǎn)Nodei，存儲(chǔ)其余節(jié)點(diǎn)區(qū)塊鏈信息，具有雙鏈表結(jié)構(gòu)，Nodei={a,b}，a、b分別表示區(qū)塊鏈頭索引和區(qū)塊鏈內(nèi)容。

定義4區(qū)塊鏈信息BInfo用來(lái)存儲(chǔ)區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)信息H，同時(shí)記錄該區(qū)塊鏈所屬的節(jié)點(diǎn)名稱(chēng)N、數(shù)據(jù)的密鑰K和更新時(shí)間T，區(qū)塊鏈信息BInfo結(jié)構(gòu)[13]：

定義5云物流區(qū)塊鏈的構(gòu)建，在物流區(qū)塊鏈基礎(chǔ)上，云平臺(tái)虛擬物流網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)映射：

C表示云虛擬節(jié)點(diǎn)的集合。

定義6云物流區(qū)塊鏈通過(guò)證書(shū)傳遞以達(dá)成虛擬節(jié)點(diǎn)共識(shí)過(guò)程。證書(shū)消息Message格式為，

其中REPLY為消息類(lèi)型，根據(jù)證書(shū)類(lèi)型不同b可能為區(qū)塊或區(qū)塊哈希，v代表視圖View編號(hào)，i代表節(jié)點(diǎn)編號(hào)。

3.3 云計(jì)算的物流區(qū)塊鏈模型設(shè)計(jì)

基于區(qū)塊鏈的物流交易主體結(jié)構(gòu)下，企業(yè)內(nèi)部交易主體、供應(yīng)商、銷(xiāo)售商為區(qū)塊鏈交易的認(rèn)證主體，同時(shí)客戶(hù)作為區(qū)塊鏈交易的一個(gè)主體也進(jìn)行交易行為認(rèn)證，以此滿(mǎn)足了實(shí)用拜占庭共識(shí)算法的3f+1個(gè)節(jié)點(diǎn)的要求。為此考慮構(gòu)建基于區(qū)塊鏈的物流模型[14]，但各個(gè)節(jié)點(diǎn)需有大規(guī)模計(jì)算集群以快速完成共識(shí)認(rèn)證過(guò)程。為實(shí)現(xiàn)資源彈性、節(jié)點(diǎn)快速調(diào)整、低成本、高魯棒性的用戶(hù)需求，各個(gè)交易主體不需要在本地部署大規(guī)模計(jì)算集群，所有的共識(shí)認(rèn)證過(guò)程均有區(qū)塊鏈云平臺(tái)完成計(jì)算。因此，進(jìn)一步提出構(gòu)建基于云計(jì)算的物流區(qū)塊鏈模型。

基于云計(jì)算的物流區(qū)塊鏈模型真正做到了去中心化的核心要求，由多認(rèn)證節(jié)點(diǎn)共同來(lái)驗(yàn)證物流活動(dòng)中的交易行為。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，上游的供應(yīng)商與下游的銷(xiāo)售商是動(dòng)態(tài)變化的，這樣可以保證節(jié)點(diǎn)數(shù)量和防止惡意節(jié)點(diǎn)的大規(guī)模破壞[14]。各認(rèn)證節(jié)點(diǎn)是作為物流交易行為的受益者，會(huì)主動(dòng)遵守該共識(shí)認(rèn)證機(jī)制，因此基云計(jì)算的物流區(qū)塊鏈模型具有較高的交易穩(wěn)定性和容錯(cuò)性。

圖1 基于云計(jì)算的物流區(qū)塊鏈模型

如圖1可以看出，基于云計(jì)算的物流區(qū)塊鏈模型，所有的交易認(rèn)證行為均在Hadoop區(qū)塊鏈云平臺(tái)執(zhí)行。其中HDFS模塊負(fù)責(zé)存儲(chǔ)更新區(qū)塊鏈信息，JobClient模塊執(zhí)行查詢(xún)操作和分配節(jié)點(diǎn)任務(wù)，Map模塊分配任務(wù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行區(qū)塊鏈信息的傳遞更新操作，Reduce模塊通過(guò)共識(shí)協(xié)議完成數(shù)據(jù)的規(guī)約處理；首先map函數(shù)動(dòng)態(tài)的分配n個(gè)節(jié)點(diǎn)給各個(gè)交易主體，模擬其交易認(rèn)證過(guò)程，通過(guò)Hash加密算法傳遞物流交易信息，進(jìn)而實(shí)用拜占庭共識(shí)（PBFT）算法完成認(rèn)證過(guò)程再使用reduce函數(shù)進(jìn)行規(guī)約處理，整體認(rèn)證過(guò)程具有較高容錯(cuò)性，這樣便于企業(yè)內(nèi)部交易主體、供應(yīng)商、銷(xiāo)售商共同維護(hù)物流交易信息。區(qū)塊鏈共識(shí)機(jī)制及Hadoop分布式存儲(chǔ)技術(shù)，從而達(dá)到物流去中心化、不可篡改性，客戶(hù)可以溯本求源地跟蹤整個(gè)貨品的來(lái)源及物流運(yùn)輸過(guò)程。

4 基于云計(jì)算的物流區(qū)塊鏈共識(shí)算法設(shè)計(jì)

根據(jù)云計(jì)算的物流區(qū)塊鏈模型，結(jié)合實(shí)用拜占庭共識(shí)（PFBT）算法，提出基于云計(jì)算的物流區(qū)塊鏈算法CloudPFBT，算法步驟如圖2所示。

圖2 CloudPFBT算法流程圖

5 應(yīng)用示例與實(shí)驗(yàn)

5.1 應(yīng)用示例

某同城快遞網(wǎng)絡(luò)中，有n個(gè)公司用區(qū)塊鏈系統(tǒng)開(kāi)展快遞交易業(yè)務(wù)，通過(guò)CloudPBFT算法測(cè)試它們?cè)谙到y(tǒng)中的物流交易中去中心化安全性和算法的性能。

5.2 實(shí)例的區(qū)塊鏈形式化

云物流區(qū)塊鏈的共識(shí)分為兩大階段：區(qū)塊初始化和共識(shí)過(guò)程。在共識(shí)階段[15]，包括交易驗(yàn)證、區(qū)塊驗(yàn)證、共識(shí)驗(yàn)證，其云物流區(qū)塊鏈的形式化表述為：

其中，n+1產(chǎn)生的新區(qū)塊B，確認(rèn)的交易包括n個(gè)節(jié)點(diǎn)，C表示經(jīng)全網(wǎng)物流區(qū)塊鏈B狀態(tài)遷移函數(shù)，β表示單節(jié)點(diǎn)區(qū)塊鏈狀態(tài)遷移函數(shù)，?表示某個(gè)單一時(shí)刻的該區(qū)塊鏈狀態(tài)，N表示可用節(jié)點(diǎn)數(shù)量，?n+1表示添加新區(qū)塊B后的物流區(qū)塊鏈狀態(tài)。

5.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)算

實(shí)驗(yàn)環(huán)境見(jiàn)表1。

表1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境

實(shí)驗(yàn)1區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)安全性，模型去中心化安全性。

實(shí)驗(yàn)2算法性能。

首先規(guī)定物流網(wǎng)絡(luò)中正常節(jié)點(diǎn)傳遞物流區(qū)塊鏈的概率為r，破壞節(jié)點(diǎn)偽造物流區(qū)塊鏈的概率為ω，則破壞節(jié)點(diǎn)能夠控制全網(wǎng)z個(gè)節(jié)點(diǎn)的概率為ωz：

由偽造節(jié)點(diǎn)與正常節(jié)點(diǎn)相差區(qū)塊數(shù)量的規(guī)律來(lái)看，其滿(mǎn)足泊松分布的概率密度關(guān)系，設(shè)有r＜ω，偽造區(qū)塊節(jié)點(diǎn)攻擊成功概率P有：

其中，α、β為設(shè)定區(qū)間。

本文設(shè)定偽造物流區(qū)塊鏈的概率ω分別為0.1和0.3，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試得表2。

表2 偽造區(qū)塊成功概率

可以得出，偽造區(qū)塊與正常區(qū)塊數(shù)值增大，攻擊成功概率P呈現(xiàn)指數(shù)下降趨勢(shì)，如圖2。在基于云計(jì)算的物流區(qū)塊鏈模型中虛擬節(jié)點(diǎn)理論上可以無(wú)限大，結(jié)合PBFT共識(shí)算法采用的加密驗(yàn)證的機(jī)制可以有效的規(guī)避破壞節(jié)點(diǎn)。

圖3 偽造區(qū)塊成功概率趨勢(shì)

以下是對(duì)三種算法PBFT，MinBFT和CloudPBFT算法性能的比較，在Hadoop云環(huán)境中設(shè)計(jì)分布了120個(gè)節(jié)點(diǎn)。

（1）算法延遲比較，結(jié)果如圖4所示

圖4 算法的延遲比較

在相同環(huán)境下，通過(guò)模擬物流交易主體節(jié)點(diǎn)，在0～50 ms的網(wǎng)絡(luò)延遲中，三種算法均表現(xiàn)出遞增的趨勢(shì)，且波動(dòng)較小，其中未優(yōu)化的原始PBFT算法的總延遲最大。0～30 ms，MinBFT算法和CloudPBFT算法兩者的總延遲基本一致，表現(xiàn)出優(yōu)化后共識(shí)算法該有的網(wǎng)絡(luò)延遲水平，后者在后半程開(kāi)始發(fā)力，從總延遲時(shí)間來(lái)看，CloudPBFT算法是延遲最小的，只有120 ms。在實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)越大，表現(xiàn)出延遲越小的趨勢(shì)。由此可以得出，在算法延遲比較中，PBFT＞MinBFT＞CloudPBFT，表明本文算法在網(wǎng)絡(luò)通信上具有比較好的優(yōu)勢(shì)，節(jié)點(diǎn)容錯(cuò)上充分發(fā)揮了Hadoop云計(jì)算分布式節(jié)點(diǎn)運(yùn)算的優(yōu)勢(shì)，提高了區(qū)塊鏈技術(shù)在實(shí)際共識(shí)認(rèn)證過(guò)程中的速度。

（2）算法吞吐量比較，結(jié)果如圖5所示

在節(jié)點(diǎn)數(shù)量小于10時(shí)，三種算法的吞吐量呈現(xiàn)出線(xiàn)性上升的趨勢(shì)，CloudPBFT的吞吐量最大，達(dá)到了27 000次。把節(jié)點(diǎn)數(shù)量逐步增到120個(gè)，CloudPBFT吞吐量任然能波動(dòng)上升，最高能實(shí)現(xiàn)36 000次。MinBFT算法在20～50個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)表現(xiàn)出平緩的態(tài)勢(shì)，之后繼續(xù)增加節(jié)點(diǎn)數(shù)量，吞吐量隨之增大，呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)，但也在27 000次時(shí)趨于飽和。PBFT在10～120個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)量之間，吞吐量表現(xiàn)一致，且還有略有下降的趨勢(shì)，說(shuō)明在相同條件下，CloudPBFT和MinBFT兩種優(yōu)化算法性能均優(yōu)于PBFT。CloudPBFT擁有動(dòng)態(tài)容錯(cuò)機(jī)制和實(shí)時(shí)分配副本的能力，使得在信息處理過(guò)程中能更快的處理錯(cuò)誤節(jié)點(diǎn)，以保障吞吐量的穩(wěn)定上升。

圖5 算法的吞吐量比較

（3）算法容錯(cuò)性

如圖6、圖7所示可知，錯(cuò)誤節(jié)點(diǎn)在0～40之間，算法延遲時(shí)間呈下降趨勢(shì)，說(shuō)明該算法的容錯(cuò)機(jī)制能保證物流節(jié)點(diǎn)數(shù)在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中可以完成操作，當(dāng)錯(cuò)誤節(jié)點(diǎn)數(shù)超過(guò) f的峰值時(shí)，延遲明顯上升，且在半數(shù)節(jié)點(diǎn)為錯(cuò)誤節(jié)點(diǎn)時(shí)，共識(shí)網(wǎng)絡(luò)宕機(jī)，此時(shí)交易將自動(dòng)重啟。物流交易區(qū)塊高度也隨著錯(cuò)誤節(jié)點(diǎn)的增加，不再增高，這是受該算法設(shè)定其容錯(cuò)機(jī)制的影響。

圖6 算法延遲時(shí)間

圖7 算法區(qū)塊高度

6 結(jié)束語(yǔ)

本文采用區(qū)塊鏈技術(shù)和云計(jì)算，設(shè)計(jì)了基于云計(jì)算的物流區(qū)塊鏈模型，以及基于實(shí)用拜占庭共識(shí)算法的CloudPBFT算法，保證了去中心化和不可篡改性的要求，應(yīng)用了云計(jì)算的高魯棒性、分布式存儲(chǔ)的特性，解決了大規(guī)模共識(shí)運(yùn)算的算力問(wèn)題，為當(dāng)前物流行業(yè)存在的交易不透明等一系列問(wèn)題提供了區(qū)塊鏈解決的思路。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)表明，該模型在安全性、穩(wěn)定性、吞吐量都有較高的表現(xiàn)。

但是，區(qū)塊鏈的公開(kāi)透明特性，也意味著物流信息公開(kāi)在物流網(wǎng)絡(luò)中，用戶(hù)在對(duì)信息流溯本求源的同時(shí)，一些不適合公開(kāi)的信息也將暴露，接下來(lái)的研究工作著眼于物流去中心化模型的構(gòu)建優(yōu)化，考慮應(yīng)用數(shù)字簽名技術(shù)，做好用戶(hù)的隱私保密工作。