[發明專利]面向物聯網的區塊鏈分級共識方法、系統及電子設備

有效

• 申請號: 201810202375.4
• 申請日: 2018-03-13
• 公開（公告）號: CN110276602B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 焦臻楨;焦鑒
• 申請（專利權）人: 焦臻楨
• 主分類號: G06Q20/06
• 分類號: G06Q20/06;G06Q20/38;G06Q30/04;H04L67/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種面向物聯網的區塊鏈分級共識方法，其特征在于：

把節點分為兩級或三級，并進行分級的區塊鏈共識；通過一種跨鏈資源交互機制，使分屬于不同級別的彼此獨立的區塊鏈上的資源能夠交互及分享；

在所述的兩級分級架構中，節點分為A級節點和B級節點；所述B級節點僅與同屬于一個局域網或自組網內的節點組成獨立的B級區塊鏈；所述B級區塊鏈包含一個以上A級節點；被包含于所述B級區塊鏈中的A級節點統稱為網關節點；所述A級節點組成一條A級區塊鏈；

所述跨鏈資源交互機制通過網關節點完成；所述網關節點能夠分別參與其所處的兩級區塊鏈上所執行的兩種共識協議；

所述A級區塊鏈能夠在系統中存在任意數量的所述B級區塊鏈的前提下運行；所述B級區塊鏈能夠在不存在任何其他A級或B級區塊鏈的前提下獨立運行；

對以WLAN技術實現組網的局域網節點所形成的B級區塊鏈采用實踐拜占庭機制(PBFT)進行共識；對以Adhoc技術實現自組網的節點所形成的B級區塊鏈采用網絡感知型共識方法(DPoN)進行共識；所述的網絡感知型共識方法，包括一種記賬節點選擇算法；所述記賬節點選擇算法是基于以下因素中全部或部分的線性或非線性組合所形成的數學表達式求值，并取該值順序排列后的前R個節點為記賬節點：

(1)能量指標E：對于網絡中具備持續電源供電的節點E＝T1，僅具備電池供電的節點E＝T2，僅具備電池供電節點且電池能量較低時節點E＝T3；三者關系為T1＞T2＞T3≥0；

(2)中心度指標N：節點直接連接設備的數量越多，則N值越大；

(3)移動性指標M：所有節點在新加入區塊鏈時均具有初始值M1，節點每次移動導致其M1值降低L；

(4)貢獻度指標C：具體地，以P_a(i)代表節點a從節點i處獲取的金額，S代表節點a一共從S個節點處獲得了收入，則，∑_{1≤i≤S，i≠a}P_a(i)或其簡單變形如∑_{1≤i≤S，i≠a}ln(P_a(i))的值越大，代表節點a的貢獻度C越大；

其中，所述能量指標相關參數取值范圍包括：T1＝100％，T2∈(T3，T1)，T3∈[0，T2)；

所述中心度指標N等于實際節點在網絡中一跳鄰居的數量；

所述移動性指標M相關參數取值范圍為：M1＝100％，L∈(0，M1]；

所述貢獻度指標C等于∑_{1≤i≤S，i≠a}P_a(i)或∑_{1≤i≤S，i≠a}ln(P_a(i))；P_a(i)為實際發生的金額；

當采用DPoN共識時，R不小于網絡中節點數量的1/3，且當節點總數小于9時，R＝3；節點數小于3時不采用DPoN；

當采用PBFT共識時，R≥1。

2.根據權利要求1所述的面向物聯網的區塊鏈分級共識方法，其特征在于：所述跨鏈資源交互機制用于實現A級和B級兩級區塊鏈間的資源交互，由同時參與在A級區塊鏈和B級區塊鏈上的網關節點完成；其過程包括：

任一B級區塊鏈中的B級節點將自身擬公開的資源索引作為交易載荷打包為B級區塊鏈內的交易TXB，并發送給B級區塊鏈內的記賬節點；

B級區塊鏈記賬節點將單位時間內接收到的TXB交易打包產生新的區塊并提出共識，在共識完成并已將包含TXB交易的新區塊添加進該B級區塊鏈后，將新區塊中所包含的擬公開資源索引發送給網關節點；

網關節點接收到所述B級區塊鏈記賬節點所發送的擬公開資源索引后，將其作為交易載荷打包為A級區塊鏈內交易TXA，并發送給A級區塊鏈內記賬節點；

A級區塊鏈完成記賬共識后，如新確認區塊中包含有B級區塊鏈的擬公開資源索引，則索引指向的地址和內容能夠被A級區塊鏈上節點訪問及調用，且對所有網關節點可見；

A級區塊鏈完成新一輪共識后，網關節點將新增區塊中包含了最新公開資源索引的信息作為交易載荷打包為所連接B級鏈的交易TXB并提交給所連接B級鏈的記賬節點，由該記賬節點發起共識，完成記賬后TXB上記錄的相關資源可以被該B級鏈上節點訪問；

所述公開資源索引均采用互聯網可訪問地址標識，索引及對應資源能夠被鏈上節點通過網絡訪問。