[發(fā)明專利]一種出塊方法及其實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810484147.0
• 申請日: 2018-05-19
• 公開（公告）號: CN108717630B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡凝;叢宏雷;蘇凌霄;安立;王成
• 申請（專利權(quán)）人: 上海分布信息科技有限公司
• 主分類號: G06Q20/10
• 分類號: G06Q20/10;H04L9/32;H04L12/18
• 代理公司: 上海恒銳佳知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31286
• 代理人: 黃海霞

本發(fā)明公開了一種出塊方法，包括如下步驟：節(jié)點(diǎn)選擇步驟：從區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的全部節(jié)點(diǎn)中選擇至少兩種節(jié)點(diǎn)，分別作為記賬節(jié)點(diǎn)和共識節(jié)點(diǎn)；驗(yàn)證步驟：所述記賬節(jié)點(diǎn)校驗(yàn)事務(wù)池中的事務(wù)是否合法，將合法的事務(wù)簽名并廣播；同步步驟：所述共識節(jié)點(diǎn)接收記賬節(jié)點(diǎn)簽名過的事務(wù)，驗(yàn)證所述簽名，用驗(yàn)證通過的事務(wù)更新事務(wù)池；出塊步驟：所述共識節(jié)點(diǎn)將事務(wù)池中記賬節(jié)點(diǎn)簽名過的事務(wù)進(jìn)行打包成備選區(qū)塊，并廣播；區(qū)塊保存步驟：所有共識節(jié)點(diǎn)對所述備選區(qū)塊進(jìn)行共識，共識成功后所有共識節(jié)點(diǎn)保存所述備選區(qū)塊，所述記賬節(jié)點(diǎn)執(zhí)行所述備選區(qū)塊中的事務(wù)。本發(fā)明還公開了所述出塊方法的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)。本發(fā)明極大地降低了共識節(jié)點(diǎn)的重復(fù)工作，減少區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的算力消耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種出塊的方法及其實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)開放性的網(wǎng)絡(luò)賬本。它起源于比特幣，是比特幣的底層技術(shù)。在比特幣的交易中，交易記錄的全部信息會被打包到一個(gè)區(qū)塊(Block)中進(jìn)行儲存。隨著信息交流的擴(kuò)大，一個(gè)個(gè)區(qū)塊相互鏈接，就形成了區(qū)塊鏈。

以比特幣為代表的數(shù)字貨幣是一種點(diǎn)對點(diǎn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)。其中，每次交易都會對網(wǎng)絡(luò)里所有的參與者進(jìn)行廣播，并且經(jīng)過多次確認(rèn)后才被記錄到賬本中，這種賬本就是“區(qū)塊鏈”。每一個(gè)參與者都會有自己的賬本。這樣，當(dāng)虛假信息發(fā)生時(shí)，就可以通過相互對證來破除，從而保證網(wǎng)絡(luò)安全。

在區(qū)塊鏈中，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都是平等的，不存在中心化的管理機(jī)構(gòu)，這種“去中心化”的特點(diǎn)使得區(qū)塊鏈無需依賴第三方，其運(yùn)作不需要人為干預(yù)，能夠獨(dú)立地進(jìn)行自我驗(yàn)證。另外，區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡(luò)向全世界開放，任何人都可以通過公開端口進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢，因而整個(gè)系統(tǒng)高度透明。

共識節(jié)點(diǎn)是區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中負(fù)責(zé)共識即達(dá)成記賬一致的節(jié)點(diǎn)，在一些區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，所有的參與節(jié)點(diǎn)都可以作為共識節(jié)點(diǎn)，在一些網(wǎng)絡(luò)中，可能共識節(jié)點(diǎn)是區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)所有節(jié)點(diǎn)中的一部分，還有不負(fù)責(zé)記賬的輕節(jié)點(diǎn)等。當(dāng)一筆區(qū)塊鏈業(yè)務(wù)交易提交后，需要將交易廣播至全網(wǎng)，共識節(jié)點(diǎn)接到這筆交易后，先將其放入本地交易池(Tx pool)一些合法性驗(yàn)證，比如該筆交易花費(fèi)的通證(Token)是否是未被花費(fèi)的交易，同一個(gè)數(shù)字資產(chǎn)或通證是否被賣給了不同的人。交易池存儲著還沒有被打包到區(qū)塊里面的交易，即待確認(rèn)交易(Unconfirm Transaction)。在有的區(qū)塊鏈項(xiàng)目中，交易池還包括兩部分，分別存儲尚未合法性驗(yàn)證的待確認(rèn)交易和經(jīng)過合法性驗(yàn)證的待確認(rèn)交易，其他節(jié)點(diǎn)只同步經(jīng)過合法性驗(yàn)證的待確認(rèn)交易。

如果驗(yàn)證成功，則等待被打包和出塊；即將若干筆交易打包成一起，形成一個(gè)新的區(qū)塊，廣播到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，經(jīng)其他節(jié)點(diǎn)共識通過后保存到區(qū)塊鏈上，區(qū)塊鏈上新增了一個(gè)區(qū)塊，即為出塊。如果驗(yàn)證失敗，則該交易會被標(biāo)記為“無效交易”(Invalid Transaction)，不會被打包到區(qū)塊。也就是說，共識節(jié)點(diǎn)在選擇交易進(jìn)行出塊的同時(shí)還需要及時(shí)驗(yàn)證每筆交易，更新自己的交易池。共識節(jié)點(diǎn)搶到記賬權(quán)后，將從交易池中抽取若干筆交易進(jìn)行打包并出塊。

目前區(qū)塊鏈交易出塊的流程：

1.所有共識節(jié)點(diǎn)持續(xù)不斷的在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)接收交易廣播，放入自身交易池；

2.共識節(jié)點(diǎn)對交易池中的交易進(jìn)行簡單校驗(yàn)；

3.共識節(jié)點(diǎn)從交易池中根據(jù)自身利益出發(fā)，選擇能通過校驗(yàn)的、手續(xù)費(fèi)最高的、付費(fèi)方余額足夠的交易，共識后打包出塊，放到區(qū)塊鏈上；

4.共識節(jié)點(diǎn)在交易池刪除已經(jīng)打包的交易；

5.其他共識節(jié)點(diǎn)根據(jù)打包的交易順序執(zhí)行，將執(zhí)行的結(jié)果持久化保存。完成新的區(qū)塊共識，完成賬本落賬，并同步交易池以保持一致；

6.重復(fù)以上步驟。