[發明專利]用于區塊鏈的權益證明創建方法、設備及可讀存儲介質

在審

• 申請號: 201810874254.4
• 申請日: 2018-08-03
• 公開（公告）號: CN109034802A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 安德魯.威廉.羅斯科;陳邦道
• 申請（專利權）人: 克洛斯比爾有限公司
• 主分類號: G06Q20/38
• 分類號: G06Q20/38
• 代理公司: 北京天瀾智慧知識產權代理有限公司 11558
• 代理人: 尚繼棟

本發明公開了一種用于區塊鏈的權益證明創建方法、設備及可讀存儲介質。用于區塊鏈的權益證明創建方法包括：通過代幣購買令牌，所述令牌與購買者的特定身份綁定，并且由購買者在購買時確定令牌需要挖掘的區塊編號；由前面的已有區塊生成一個公平的隨機數N，即比特串，與令牌進行哈希運算，獲得的哈希運算值通過網絡傳播至各個節點從而決出下一個區塊的記帳權。本公開內容的技術方案采用權益與系統保障驅動力成正比的理念，創建了公正、穩定、高效的區塊鏈交易共識機制。

技術領域

本發明涉及區塊鏈技術領域，尤其涉及一種用于區塊鏈的權益證明創建方法、設備及可讀存儲介質。

背景技術

區塊鏈是一種數據結構，其中創建了一系列文件或塊，并且每個都包含其前一個的加密散列(即哈希)。區塊鏈將用于分布式系統，而為了保證在交易用戶交易記錄所傳播網絡的可訪問性，將存在很多鏈的副本。這個網絡上的任何一方都不會被所有人認為是完全可信的，從某種意義上說，他將始終遵循一定的規則并始終可用。從而，區塊鏈即是將不一定可信也不一定隨時可用的各方組成具有信任和可用性的網絡。區塊鏈可能包含的信息為：1)在區塊鏈上持有的資產交易；2)蘊含大量數據的哈希值，包括指向數據的指針；3)房地產、寶石等資產記錄；4)智能合約，即當區塊鏈本身觸發某些條件時，保證其運行的程序，這些程序通常會創建多個交易。

區塊鏈和數據庫在一致性選擇上最大的不同在于哪個節點成為檢查點發起的節點。數據庫由于采用了主從機制，主節點永遠是日志的發起節點，而從節點永遠是日志回放與驗證節點。但是區塊鏈則不同，在全網大量的節點中攻擊者無法確定下一個檢查點確認的節點是誰，當然，就算攻擊者確定了下一個區塊節點，還有一系列的數字簽名機制保障事務不被偽造和篡改。

由于區塊鏈體系中并不存在某個節點永久作為檢查點確認的節點，而是每個參與節點都有機會被選舉成為該角色，因此在每個節點都能夠進行讀寫操作時，整個區塊鏈體系從功能上等價于一個不支持事務機制的多活數據庫。而具體使用哪種算法選擇出塊節點(PoW(Proof of Work)與PoS(Proof of Stake)之爭)、哪些節點在接收到數據塊時該如何驗證(PoS與DPoS之爭)、節點之間的數據以什么方式進行傳播(DAG與鏈式結構之爭)、以及如何確保一條交易被大多數參與節點所接受(PBFT、Paxos、RAFT、以及各種分叉解決方案等算法之爭)，則是區塊鏈共識算法需要解決的問題。不同的解決方式制約著區塊鏈的一致性、性能、吞吐量、以及可靠性。

區塊鏈中最重要的問題之一即是如何創建下一個區塊，這個問題基本上將區塊鏈分成兩類。第一類是先通過投票權機制確定誰先具有下一個區塊的記賬權，包括POS機制以及DPOS機制，所述POS機制是從大部分中進行選擇，DPOS機制是從特定的一部分人中進行選擇，從而保障區塊鏈條的完全線性增長。第二類則是創建塊是免費的，且無組織，也不針對特定群體選擇，塊是在各方能夠創建時就創建。挖礦是來自于比特幣的一種說法，其本質在于多個節點通過PoW算法選舉出一致性檢查節點。節點通過循環生成隨機數并自我驗證的過程，即PoW中所謂的“挖礦”階段。比特幣采用PoW機制，通過大家公認的某種機制，讓每個參與節點首先自己判斷是否符合要求(即生成了隨機數后自己進行散列并驗證)。當節點自身認為符合條件后，將之前生成的隨機數以及打包好的日志(數據塊)廣播給集群中其他節點，從而大幅度減少了節點間相互投票所需的復雜度。然而，從數據管理的角度來看，PoW是一種效率極為低下的暴力機制和選舉算法，通過不停地循環生成隨機數并進行散列，通過網絡預先廣播的規則(復雜度)，讓每個參與的節點自證明其是否符合成為檢查點的資格。該算法與計算機內核中多線程協作的自旋鎖有異曲同工之處，自旋鎖的原理在于通過線程自身不停循環判斷一個內存地址狀態，直到該狀態設置為空閑后，通過CPU原子操作將其置為鎖定狀態，以此和其他線程進行互斥的機制。