[發明專利]一種基于門限數字簽名的共識的新區塊生成方法

有效

• 申請號: 201810835950.4
• 申請日: 2018-07-26
• 公開（公告）號: CN109104286B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 邵俊;范淵
• 申請（專利權）人: 杭州安恒信息技術股份有限公司
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32;H04L9/06;H04L29/06;G06Q40/04
• 代理公司: 杭州賽科專利代理事務所(普通合伙) 33230
• 代理人: 郭薇;馮年群

本發明涉及一種基于門限數字簽名的共識的新區塊生成方法，區塊生成候選人獲得簽名密鑰算法、公鑰、私鑰及驗證數據，收到交易數據后有效則置入交易緩沖區，區塊生成條件滿足則簽名，得到并廣播哈希值和簽名σ_i，區塊生成候選人收到其余區塊傳送的σ_i及后，驗證σ_i為的有效簽名則保留，有效σ_i與門限數相等且都一致則合成最終簽名，生成新區塊并廣播。本發明運用基于門限數字的簽名技術，在區塊生成候選人中達成對新生區塊共識，保證區塊鏈正常運行，減少新區塊產生和確認時間，避免由于某個或若干個區塊生成候選人失效所帶來的風險，無單點失敗，只要還有門限數的候選人運行正常，新區塊能產生，一輪通信便可達成新區塊的共識。

技術領域

本發明涉及支付體系結構、方案或協議的技術領域，特別涉及一種減少新區塊產生和確認的時間且有效避免區塊生成候選人失效而帶來的風險的基于門限數字簽名的共識的新區塊生成方法。

背景技術

區塊鏈，本質上是一個去中心化的數據庫，是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊，每一個數據塊中包含了一次交易的信息，用于驗證其信息的有效性(防偽)和生成下一個區塊。

隨著區塊鏈技術的發展，一些基于區塊鏈的應用越來越多，而區塊鏈中的交易確認速度及吞吐量一直為人詬病。

現有技術中，區塊鏈技術中具有較高吞吐量和較短確認速度的共識機制主要有中心節點模式和委員會模式，然而，這些模式都存在單點失敗或者多輪通信的弊端。

發明內容

本發明解決的技術問題是，現有技術中，區塊鏈技術的共識機制中，不管是中心節點模式還是委員會模式都存在單點失敗或者多輪通信的弊端，本發明提供了一種優化的基于門限數字簽名的共識的新區塊生成方法，利用具有門限數字的簽名共識機制技術克服單點失敗及多輪通信的弊端。

本發明所采用的技術方案是，一種基于門限數字簽名的共識的新區塊生成方法，所述方法包括以下步驟：

步驟1：在共識節點網絡中，選擇n個區塊生成候選人；

步驟2：區塊生成候選人執行門限數字t的簽名密鑰算法，對候選人參數進行初始化，任一區塊生成候選人獲得候選人公鑰pk、對應的共享私鑰sk_i以及驗證數據vk；

步驟3：交易數據產生，發送到每個區塊生成候選人，任一區塊生成候選人驗證交易有效性，若有效，則將交易數據置入交易緩沖區，進行下一步，否則，丟棄交易，返回步驟3；

步驟4：判斷區塊生成條件是否滿足，若是，按交易數據的哈希值對交易緩沖區中的交易進行排序，并且計算對應的Merkle根R，否則，進行步驟4；

步驟5：任一區塊生成候選人利用對應的sk_i進行門限數字簽名，得到哈希值，生成簽名σ_i；廣播σ_i及；

步驟6：任一區塊生成候選人收到其余區塊生成候選人傳送的σ_i及，利用vk驗證σ_i是否為的有效簽名，若是，則保留，當收到與門限數字值t一致的有效σ_i且都一致時，可以執行門限簽名合成算法，生成最終簽名σ，生成新區塊；否則，丟棄所述σ_i及；

步驟7：廣播當前新區塊。

優選地，所述步驟2中，密鑰算法為有分發者模式或無分發者模式。

優選地，所述步驟2中，公鑰和對應的私鑰為RSA的公鑰和對應的私鑰。

優選地,所述步驟4中，滿足區塊生成條件包括候選人具有對交易數據進行數字簽名的資格。