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区块链是分布式对等网络、数据加密技术、共识算法等技术组合而成的一个去中心化账本或数据库。区块链运用技术手段为用户提供了信任,使得他们可以在相互间无信任基础的前提下完成交易,且其去中心化的存储方式配合共识机制使得交易的记录无法被篡改。区块链最初诞生于比特币中,作为服务交易的底层架构,随后扩展到各式各样的数字货币甚至金融业务中。随后,对架构和共识机制做了一定改变的联盟链被认为可以超越金融,用于数字资产认证、供应链溯源等商业化领域。如今,随着国家对区块链的重视度提高,各个领域都在探索与区块链结合的可能性,但具体实现时还需做出更多的改进。鉴于区块链的优势,本文研究了基于区块链的频谱共享技术,并用博弈论为参与者提供了频谱共享的定价方案。本文基于PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)算法提出了适合用于频谱共享的改进的Optimized Scalable Byzantine Fault Tolerance(OSBFT)算法,最后搭建了基于以太坊的私有链,实现了转账、挖矿等功能。本文完成的主要工作如下:(1)针对频谱资源利用率不足、浪费严重的问题,本文研究了基于联盟链的频谱共享系统,使得运营商或其他频谱拥有者可以在系统上安全地出租或租赁频谱。交易将经过共识节点的验证,不合法的交易将不予承认并被打回,合法的交易完成后数据将存储在每个节点的本地区块链中。然后本文采用博弈论为交易频谱的运营商建立效用函数,并使出租频谱的运营商可以得到最优的出租价格。最后本文对博弈论模型进行了仿真分析,仿真结果表明该方式可以有效地提高频谱利用率。(2)联盟链一般选用PBFT算法作为有拜占庭错误情况下的共识算法,但其固有一些问题导致其不适合直接用于频谱共享的场景。所以本文在其基础上提出了一种改进的共识算法OSBFT(Optimized Scalable Byzantine Fault Tolerance)。算法减少了共识步骤、加入了数据同步机制并使节点能够加入和退出共识。仿真结果表明,改进后的算法可有效减少共识时延和计算资源消耗。(3)本文基于以太坊环境搭建了一个私有链,创建了用户账户,通过挖矿使账户获得以太币,并实现账户间转账、查看余额等功能。此外,还利用以太坊钱包客户端配合搭建的私有链再完成相同功能,并简单介绍钱包客户端的智能合约功能。