[發明專利]一種區塊鏈的共識激勵方法

在審

• 申請號: 201810904007.4
• 申請日: 2018-08-09
• 公開（公告）號: CN109242484A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 朱達欣;王宇;蔡鴻志
• 申請（專利權）人: 玄章技術有限公司
• 主分類號: G06Q20/38
• 分類號: G06Q20/38;G06Q20/36;G06Q20/10
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;盧軍峰

本發明公開了一種區塊鏈的共識激勵方法，包括：根據區塊鏈網絡中的節點傳輸的網絡數據量，對所述節點進行相應的獎勵。本發明的上述技術方案，至少能夠避免由現有的Pow機制而導致的資源浪費、算力集中化、專用礦機耗資巨大等問題。

技術領域

本發明涉及區塊鏈技術領域，具體來說，涉及一種區塊鏈的共識激勵方法。

背景技術

區塊鏈(Blockchain)是沒有中央控制點的分布式對等網絡，其使用分布式集體運作的方法，實現一套不可篡改的、可信任的數據庫技術方案，其特點為去中心化存儲、信息高度透明、不易篡改等。在區塊鏈系統中,對于每個用戶節點，在用戶節點做出一定的工作量后，區塊鏈系統會根據這個工作量做出相應的獎勵。

(Proof-of-work，工作量證明)最早是一個經濟學名詞，它是指系統為達到某一目標而設置的度量方法。簡單理解就是一份證明，用來確認你做過一定量的工作。監測工作的整個過程通常是極為低效的，而通過對工作的結果進行認證來證明完成了相應的工作量，則是一種非常高效的方式。

通俗一點說，區塊鏈就是利用計算機程序在全網記錄所有交易信息的“公開大賬本”。記賬是把交易記錄、交易時間、賬本序號、上一個Hash值等信息計算Hash打包的過程。

每次記賬的時候會把上一個塊的Hash值和當前的賬頁信息一起作為原始信息進行Hash。如果僅僅是這樣，顯然每個人都可以很輕松的完成記賬。為了保證一定時間內(例如10分鐘左右)只有一個人可以記賬，就必須要提高記賬的難度，使得Hash的結果必須以若干個0開頭。同是為了滿足這個條件，在進行Hash時引入一個隨機數變量。在運算Hash時，不斷的改變隨機數的值，總可以找的一個隨機數使的Hash的結果以若干個0開頭，率先找到隨機數的節點就獲得此次記賬的唯一記賬權。

Hash值是由數字和大小寫字母構成的字符串，每一位有62種可能性(可能為26個大寫字母、26個小寫字母，10個數字中任一個)，假設任何一個字符出現的概率是均等的，那么第一位為0的概率是1/62(其他位出現什么字符先不管)。Hash值以18個0開頭，理論上需要嘗試62的18次方次，這個數量是非常巨大的。如此大的計算量需要投入大量的計算設備、電力等。

目前在區塊鏈系統中，比較成熟的Hashcash算法可包括具體以下步驟：

a.取一些公開的數據(取區塊頭的數據)；

b.給這個公開數據添加一個計數器。計數器默認從0開始(在區塊鏈中計數器就是隨機數值nonce)；

c.將data(數據)和counter(計數器)組合到一起，獲得一個哈希；

d.檢查哈希是否符合一定的條件：如果符合條件，則結束；如果不符合，則增加計數器，重復步驟c-d。

Hashcash原始的實現要求一個哈希的前20位必須是0,但在比特幣系統中算0的位數為動態變化，保證每10分鐘生成一個塊。在編碼實現時，我們需要把公開數據(取區塊頭)加nonce做哈希運算，然后和設定的難度比較，小于難度值則認為運算正確。

由上述可知，現有的區塊鏈的共識激勵方法具有以下問題：

1.計算hash造成大量的資源浪費，目前比特幣已經吸引全球大部分的算力，其它再用Pow共識機制的區塊鏈應用很難獲得相同的算力來保障自身的安全。這讓依據算力公平分配獎勵的機制，演變為了對礦機算力的大舉投入，扭曲了最初的設計初衷。

2.PoW共識算法算力集中化，慢慢的偏離了原來的去中心化軌道。從比特幣擴容之爭可以看到，算力高的大型礦池是主人，而持幣的人沒有參與決定的權利，即將失去“去中心化”的標簽。