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申请/专利权人：上海科技大学

摘要：本发明要解决的技术问题是：算法在8位机上最多能够实现1016比特整数的模平方运算，无法实现区块链所要求的更大规模的模平方运算。为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种用低延时模平方算法提高区块链吞吐量的方法。本发明扩展了算法在8位机上的处理能力，使其能够满足区块链领导者选举对模平方运算的要求。通过使用8位超导集成电路运行扩展后的算法，可以加快VDF的运算，减少达成共识的时间，提高区块链的吞吐量。

主权项：1.一种用低延时模平方算法提高区块链吞吐量的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、区块链上的每个节点从各自所拥有的若干个空间中生成空间证明；一个空间对应一个空间证明，节点的空间证明数量等于节点所拥有的空间数量；步骤2、每个节点将各自的空间证明输入统一的哈希函数H·计算分别得到每个空间证明对应的哈希值；步骤3、每个节点从所拥有的空间证明的哈希值中取最小值Tz进行模指数运算其中，a表示输入，mod表示模运算，M表示模数；最快完成模指数运算的节点成为领导者，赢得出块权和出块奖励；每个节点进行模指数运算时，在8位超导集成电路上连续Tz次串行运行模平方运算a2modM，则任意一个节点每次运行一次模平方运算a2modM包括以下步骤：步骤301、将参与乘法运算的大整数a表示成对应的多项式形式，有：a＝a0r0+a1r1+a2r2+…+aIrI1式1中，r多项式的未知数，为计算机的基数；r的指数定义为权重；步骤302、设因数A＝a、因数B＝a，则有下式2及下式3：A＝A0r0+A1r1+A2r2+…+AIrI2B＝B0r0+B1r1+B2r2+···+BIrI3式2中的系数Ai及式3中的系数Bj的比特数均为d+2，d＝8，i∈[0,I]，j∈[0,I]；步骤303、将系数Ai与系数Bj相乘得到Tij＝Ai·Bj，Tij的比特数为2d+4；步骤304、将Tij分为三块，表示为Tij2,Tij1,Tij0，其中，Tij0及Tij1的比特数均为d，Tij2的比特数均为4；将Tij2,Tij1,Tij0记为Tk2,Tk1,Tk0，k∈[0,I+12]，将具有相同权重的Tk2、Tk1、Tk0相加得到Dt，t∈[0,2I+1]，Dt的比特数为3d，将Dt分为三块，表示为Dt2,Dt1,Dt0，Dt2、Dt1、Dt0的比特数均为d；步骤305、将具有相同权重的Dt2、Dt1、Dt0相加得到Ct，将Ct作为系数得到表示因数A乘以因数B所得到的乘法结果C的多项式；步骤306、将模数M表示为多项式，获得该多项式的最高权重m；步骤307、获得步骤305获得的乘法结果C的多项式中所有大于最高权重m的权重，计算每个权重对应模数M的模运算结果后将计算结果表示为多项式，并存储该多项式的系数；步骤308、对于步骤305获得的乘法结果C大于模数M最高权重的每个权重，查询步骤307中存储的该权重的系数在对应权重的模运算结果的系数，对于查询到的所有系数，将相同权重的系数相加得到Dv，Dv的比特数为3d，v∈[0,m]；步骤309、将Dv分为三块，表示为Dv＝Dv2,Dv1,Dv0，Dv2、Dv1、Dv0的比特数均为d，将相同权重的Dv2,Dv1,Dv0相加得到Resu，u∈[0,m+2]；步骤310、将Resu作为系数得到多项式，该多项式表示的大整数作为下一次模平方运算a2modM中的输入a。

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百度查询： 上海科技大学 一种用öztürk低延时模平方算法提高区块链吞吐量的方法