[發明專利]關于區塊鏈的快速分布式共識

在審

• 申請號: 201880024732.0
• 申請日: 2018-04-09
• 公開（公告）號: CN110574059A
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: J·弗萊徹;T·特維森
• 申請（專利權）人: 區塊鏈控股有限公司
• 主分類號: G06Q20/06
• 分類號: G06Q20/06;G06Q20/36;G06Q20/38;H04L9/32;G06F21/64
• 代理公司: 31260 上海晨皓知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 成麗杰

可提供一種計算機實現的方法。可以使用諸如比特幣網絡這樣的區塊鏈網絡來實現所述方法。所述計算機實現的方法包括：i)節點通過將令牌轉移到公共群組地址而加入群組，以成為群組成員，所述群組與閾值簽名方案相關聯，針對所述閾值簽名方案，所述節點控制私鑰份額，所述令牌的轉移在工作量證明區塊鏈網絡上進行；以及ii)所述節點與所述群組的其他節點合作，以響應于對提議者的工作成果的質詢，針對所述工作成果的正確性達成分布式共識，所述質詢響應于請求者所作出的請求，其中，達成所述分布式共識包括：a)部署虛擬鏈，以達成解決所述質詢的分布式共識，所述虛擬鏈是權益證明區塊鏈，其中，所述虛擬鏈的礦工是所述群組的成員；以及c)在解決所述質詢時終止所述虛擬鏈。

技術領域

本發明一般涉及分布式系統，更具體而言，涉及用于分布式共識的方法和系統，其具有應用程序以改善分布式系統中區塊鏈交易的可靠性。本發明特別適合用于改善計算交換中計算的可靠性，但不限于此。

背景技術

在本文獻中，我們使用術語“區塊鏈”來包括所有形式的電子、基于計算機的分布式賬本。它們包括區塊鏈和交易鏈技術、許可的賬本和未經許可的賬本、共享賬本及其變體。區塊鏈技術最廣為人知的應用是比特幣賬本，但是也提出并開發了其他區塊鏈實施方式。雖然本文中出于方便和說明的目的可以引用比特幣，但是應當注意，本發明不限于與比特幣區塊鏈一起使用，替代性的區塊鏈實施方式和協議也落入本發明的范圍內。

區塊鏈是一種基于共識的電子賬本，它被實現為基于計算機的分散式、分布式系統，該系統由區塊組成，而區塊相應地由交易和其他信息組成。對于比特幣而言，每個交易是一個數據結構，該數據結構對區塊鏈系統中的參與者之間的令牌的控制的轉移進行編碼，并包括至少一個輸入和至少一個輸出。每個區塊包含前一個區塊的散列，以致于這些區塊變為鏈接在一起，以創建自區塊鏈開始以來就已經寫入區塊鏈的所有交易的永久、不可更改的記錄。交易包含嵌入其輸入和輸出中稱為腳本的小程序，它們指定如何以及通過誰來訪問交易的輸出。在比特幣平臺上，這些腳本是使用基于堆棧的腳本語言來編寫的。

為了將交易寫入區塊鏈，必須對其進行“驗證”。某些網絡節點充當礦工并進行工作以確保每次交易都有效，而無效交易從網絡中被拒絕。例如，安裝在節點上的軟件客戶端對引用的交易以及未耗用的交易輸出(UTXO)進行該驗證工作。可通過執行其鎖定和解鎖腳本來進行驗證。如果鎖定和解鎖腳本的執行評估為TRUE，并且如果滿足某些其他條件(諸如包括足夠的開采費用)，則交易有效并且可以被寫入區塊鏈。因此，為了將交易寫入區塊鏈，該交易必須i)由接收交易的節點來驗證-如果交易被驗證，則節點將其中繼到網絡中的其他節點；ii)被加入由礦工建造的新區塊；iii)被開采，即加入過去交易的公共賬本。當向區塊鏈添加足夠數量的區塊以使交易實際上不可逆時，認為交易被確認。

雖然區塊鏈技術由于加密貨幣實現方式的使用而廣為人知，但是數字企業家已經開始探索比特幣所基于的加密安全系統以及可以存儲在區塊鏈上以實現新系統的數據這兩者的使用。如果區塊鏈可用于并非限于加密貨幣領域的自動化任務和過程，這將是非常有利的。這樣的解決方案將能夠利用區塊鏈的好處(例如，事件的永久性、防篡改記錄，分布式處理等)，同時在其應用中更通用。

在某些此類解決方案中，可以達成分布式共識。例如，與很多傳統的支付系統不同，區塊鏈在很大程度上是不可變的，并且通常可以是匿名的。在保護用戶免受惡意行為侵害時，區塊鏈技術的不可變和很大程度上是匿名的性質帶來很多技術質詢。例如，因為建立在包括交易的區塊上的多個區塊導致交易實際上是不可逆的，所以退款通常是不可獲得的，并且需要新的技術系統來維持交易的完整性。由于區塊鏈技術的分散式無信任性質，此類質詢也很困難。也就是說，沒有中心方來確保交易的完整性，而是通過技術手段來實現交易的完整性。因此，希望區塊鏈技術例如通過采用數字共識來提高交易的可靠性。