引言

區(qū)塊鏈技術(shù)［1］引領(lǐng)了劃時代的數(shù)據(jù)存儲和管理創(chuàng)新,，其去中心化的特性確保了數(shù)據(jù)的安全性和永久性［2］,。一旦數(shù)據(jù)被穩(wěn)妥地錄入?yún)^(qū)塊鏈，便幾乎無法篡改或刪除,，這為重要信息的長久保存提供了堅實的保障,，例如交易記錄、身份信息等,。然而,，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點通信依賴于直接連接，因此在鏈路發(fā)生變化時,，節(jié)點間的通信可能會中斷,，導(dǎo)致數(shù)據(jù)同步的延遲，甚至可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)的不一致性,。時變信道網(wǎng)絡(luò)是指信道在時間上發(fā)生變化的無線通信網(wǎng)絡(luò)［3］,。面對時變信道環(huán)境，傳統(tǒng)區(qū)塊鏈在實現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全可信存儲方面顯得捉襟見肘,。

許可鏈是一種具備授權(quán)機(jī)制的區(qū)塊鏈,，參與者明確且彼此信任，其通常被設(shè)計為具有高吞吐量和高性能的系統(tǒng),，以滿足各種實際應(yīng)用的需求［4］,。目前主流的許可鏈技術(shù)包括超級賬本（Hyperledger Fabric）［5］和以太坊（Ethereum）［6］。其中,，超級賬本采用實用拜占庭容錯（Practical Byzantine Fault Tolerance,，PBFT）共識［7］。然而,，PBFT在通信開銷方面較大,，因此不適合時變信道的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。以太坊提供工作量證明（Proof of Work, PoW）［8］,、權(quán)益證明（Proof of Stake, PoS）［9］和權(quán)威證明（Proof of Authority,，PoA）［10］等共識機(jī)制。其中,，PoA由一組權(quán)威節(jié)點來維護(hù)區(qū)塊鏈的安全,，這些權(quán)威節(jié)點具有出塊控制權(quán)，負(fù)責(zé)驗證交易并創(chuàng)建新的區(qū)塊,。PoA具有比PoW更快的交易確認(rèn)速度和更高的吞吐量,。由于權(quán)威節(jié)點的身份已經(jīng)被信任和認(rèn)證，因此,，該共識具備比PBFT更高的安全性和抵抗惡意行為的能力,。盡管PoA在許可鏈中得到了廣泛應(yīng)用，例如在Goerli測試鏈和PoA Network［11］中,，但其仍然存在一些問題,。例如，權(quán)威的節(jié)點進(jìn)入與退出需要超過一半網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的投票確認(rèn),，這會造成大量未確認(rèn)的投票記錄緩存在節(jié)點中,，導(dǎo)致存儲負(fù)擔(dān)增加。此外,，投票周期長不利于快速切換到下一個出塊周期,。

針對這些問題，本文將深入探討在許可區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)面對時變信道網(wǎng)絡(luò)時的動態(tài)存儲方式,，并提出基于PoA的動態(tài)存儲方法,。本文的主要貢獻(xiàn)如下：

（1）通過上游節(jié)點靈活選擇授權(quán)節(jié)點。在網(wǎng)絡(luò)信道發(fā)生變化時,，上游節(jié)點通過委托下一個出塊節(jié)點變更權(quán)威節(jié)點列表,，進(jìn)入新的一輪出塊周期，從而降低切換出塊周期的時間,。

（2）設(shè)計存儲數(shù)據(jù)的智能合約,，提供高效的存儲和檢索性能。該方法提供數(shù)據(jù)存儲和檢索,、授權(quán)節(jié)點更換和查詢的遠(yuǎn)程過程調(diào)用（Remote Procedure Call,，RPC）接口和TCP接口，便于二次開發(fā),。

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作者信息：

劉新璐1,，閆皓楠2，張平1,，莊興昌1,，嚴(yán)超1

（1.中國電子科技集團(tuán)公司第二十八研究所，江蘇南京 210023,；

2.中國人民解放軍96512部隊,，寧夏銀川750000）