Page 240 - 《软件学报》2025年第7期

张孝 等: 区块链测试基准综述 3161

源效率指标包括 CPU 效率、内存效率、磁盘 IO 效率、网络传输效率和功耗效率. 文献 [87] 中首次定义了区块
链资源效率的计算公式, BCadvisor [44] 基准中也采用了类似的公式, 在第 5.4.1 节中有详细的说明.

3.2.1 CPU 效率
CPU 效率 (TPC) 是指 CPU 单次有效脉冲所完成的交易数量. 它反映 CPU 在执行任务时的利用率和性能. 在
∆T 时间段内, 节点 u 的 CPU 效率 TPC u 可以通过公式 (4) 计算.
|Tx in ∆T|
TPC u = ∑ (4)
|F ∗U(t)|
t∈∆T
其中, F 是 CPU 的频率, U(t) 是区块链程序在时刻 t 的 CPU 使用率. 考虑到网络中 CPU 的整体使用率, 可以取平均值:

∑
TPC u
TPC = u (5)
N

3.2.2 内存效率
内存效率 (TPM) 是指区块链在使用内存资源方面的效率和性能. 它衡量区块链在处理数据时对内存的有效
利用程度. 在∆T 时间段内, 节点 u 的平均内存效率 TPM u 可以通过公式 (6) 计算.

|Tx in ∆T|
TPM u = ∑ (6)
|MEM(t)|
t∈∆T
其中, MEM(t) 是在 t 时刻, 区块链程序使用的内存, 包括实际内存和虚拟内存. 当考虑整个网络时, 可以通过以下
方式取平均值:

∑
TPM u
TPM = u (7)
N

3.2.3 磁盘 IO 效率
磁盘 IO 效率 (TPIO) 是指区块链在进行磁盘 IO 操作时的性能和效能, 它衡量了区块链在读取和写入数据到
磁盘时的速度和资源利用情况. 在∆T 时间段内, 节点 u 的磁盘 IO TPIO u 可以通过公式 (8) 计算.
效率
|Tx in ∆T|
TPIO u = ∑ (8)
|DISKRW(t)|
t∈∆T
其中, DISKRW(t) 表示在 t 时刻进行磁盘读取和写入的数据量. 为了对所有节点的磁盘进行概述, 通过以下方式取
平均值:

∑
TPIO u
TPIO = u (9)
N

3.2.4 网络传输效率
网络传输效率 (TPN) 是指区块链在进行网络数据传输时的性能和效能, 它衡量了区块链在通过网络发送和接
收数据时的速度和资源利用情况. 在∆T 时间段内, 节点 u 的平均网络传输效率 TPN u 可以通过公式 (10) 计算.

|Tx in ∆T|
TPN u = ∑ (10)
|TRANS(t)|
t∈∆T
其中, TRANS(t) 表示在 t 时刻网络中传输的数据量. 为了考虑整个网络流量, 可以通过以下方式取平均值:

∑
TPN u
TPN = u (11)
N

3.2.5 功耗效率
功耗效率 (TPP) 是指区块链节点在功耗方面的效率, 反映了区块链系统节点在执行其任务时所消耗的电能效
率. 在∆T 时间段内, 节点 u 的功耗效率 TPP u 可以通过公式 (12) 计算.

|Tx in ∆T|
TPP u = ∑ (12)
|P(t)|
t∈∆T