[發(fā)明專(zhuān)利]大規(guī)模可擴(kuò)展、低延遲、高并發(fā)性和高吞吐量的去中心化共識(shí)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780052000.8
• 申請(qǐng)日: 2017-08-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109952740B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張建鋼
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 張建鋼
• 主分類(lèi)號(hào): H04L67/1042
• 分類(lèi)號(hào): H04L67/1042;G06F11/20;G06F11/07;G06F11/14
• 代理公司: 北京綏正律師事務(wù)所 11776
• 代理人: 龐愛(ài)武

1.一種大規(guī)模可擴(kuò)展、低延遲、高并發(fā)性和高吞吐量的去中心化共識(shí)方法，基于預(yù)先配置或自動(dòng)學(xué)習(xí)和自動(dòng)調(diào)整的位置接近度以及受制于可配置的最優(yōu)成員多少的上限，將共識(shí)參與實(shí)體劃分為許多小的共識(shí)域，其中來(lái)自每個(gè)共識(shí)域的自動(dòng)選舉且自動(dòng)調(diào)整的代表性節(jié)點(diǎn)形成命令域，并且作為命令域與其歸屬共識(shí)域之間的橋接，所述命令域中的命令節(jié)點(diǎn)選舉并自動(dòng)調(diào)整其主節(jié)點(diǎn)；

其中，在從客戶(hù)端接收到REQUEST消息時(shí)，接受節(jié)點(diǎn)聯(lián)系所述主節(jié)點(diǎn)以獲得為該請(qǐng)求分配的序列號(hào)；

其中，所述接受節(jié)點(diǎn)組成PREPARE消息并將其并行地多播到所有其他命令節(jié)點(diǎn)，PREPARE消息由接受節(jié)點(diǎn)簽名，并包括原始REQUEST請(qǐng)求、時(shí)間戳、當(dāng)前主節(jié)點(diǎn)、當(dāng)前拓?fù)銲D以及由主節(jié)點(diǎn)分配和簽名的序列號(hào)；

其中主節(jié)點(diǎn)的選舉能夠是位置偏置的，使得其具有對(duì)其他命令節(jié)點(diǎn)的最低總體低延遲；

其中，共識(shí)拓?fù)溆蓡蚊钣蚝投鄠€(gè)平坦共識(shí)域形成，或由多層命令域和所有的多層共識(shí)域形成；其中共識(shí)域的命令節(jié)點(diǎn)通過(guò)同域節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)機(jī)制協(xié)調(diào)，以將PREPARE消息轉(zhuǎn)發(fā)到共識(shí)域的其他節(jié)點(diǎn)；

其中，所述命令域負(fù)責(zé)接受來(lái)自邏輯外部客戶(hù)端的共識(shí)請(qǐng)求，與所有共識(shí)域協(xié)調(diào)以達(dá)成共識(shí)并將結(jié)果返回給調(diào)用客戶(hù)端；

其中，所有命令節(jié)點(diǎn)能夠同時(shí)接受客戶(hù)端請(qǐng)求以獲得高吞吐量和高并發(fā)性，此時(shí)，它們被稱(chēng)為接受節(jié)點(diǎn)，主節(jié)點(diǎn)本身是命令節(jié)點(diǎn)，并且因此除了向接受節(jié)點(diǎn)接收的請(qǐng)求發(fā)放簽名序列號(hào)之外，主節(jié)點(diǎn)還能夠是接受節(jié)點(diǎn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大規(guī)模可擴(kuò)展、低延遲、高并發(fā)性和高吞吐量的去中心化共識(shí)方法，其中，在接收到PREPARE消息時(shí)，共識(shí)域中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)試運(yùn)行該請(qǐng)求，向命令節(jié)點(diǎn)返回DRYRUN消息，DRYRUN消息由每個(gè)初始共識(shí)節(jié)點(diǎn)簽名，并且由共識(shí)的當(dāng)前提交狀態(tài)的加密散列以及提交試運(yùn)行效果時(shí)的預(yù)期狀態(tài)組成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大規(guī)?？蓴U(kuò)展、低延遲、高并發(fā)性和高吞吐量的去中心化共識(shí)方法，其中，用于特定PREPARE消息的每個(gè)共識(shí)域的命令節(jié)點(diǎn)聚合所有DRYRUN消息、并將它們以批處理方式多播到命令域中的所有其他命令節(jié)點(diǎn)，上述DRYRUN消息包括其自身的DRYRUN消息。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大規(guī)?？蓴U(kuò)展、低延遲、高并發(fā)性和高吞吐量的去中心化共識(shí)方法，其中每個(gè)命令節(jié)點(diǎn)以并行和非阻塞模式觀察，直到拓?fù)渲械乃泄沧R(shí)節(jié)點(diǎn)的三分之二對(duì)狀態(tài)達(dá)成一致，或所有共識(shí)節(jié)點(diǎn)三分之一加一個(gè)共識(shí)節(jié)點(diǎn)達(dá)成共識(shí)失?。?/p>

如果至少有三分之二達(dá)成共識(shí)，它會(huì)向其本地共識(shí)域的所有其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送commit-global，如果所有共識(shí)節(jié)點(diǎn)三分之一加一個(gè)共識(shí)節(jié)點(diǎn)未達(dá)成共識(shí)，它會(huì)向其本地共識(shí)域的所有其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送fail-global，接受節(jié)點(diǎn)同時(shí)將結(jié)果發(fā)送回客戶(hù)端。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大規(guī)?？蓴U(kuò)展、低延遲、高并發(fā)性和高吞吐量的去中心化共識(shí)方法，其中如果具有一個(gè)命令域的共識(shí)拓?fù)浜投鄠€(gè)平坦的共識(shí)域，則需要6個(gè)節(jié)點(diǎn)間跳以完成請(qǐng)求并達(dá)成共識(shí)；其中2個(gè)在共識(shí)域內(nèi)，并且4個(gè)跨共識(shí)域。