[發(fā)明專利]與包括一對耦合區(qū)塊鏈的二進(jìn)制區(qū)塊鏈相關(guān)聯(lián)的計算機實現(xiàn)的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880052926.1
• 申請日: 2018-08-09
• 公開（公告）號: CN111034119A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 約翰·弗萊徹;馬丁·西維爾
• 申請（專利權(quán)）人: 區(qū)塊鏈控股有限公司
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32
• 代理公司: 上海晨皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31260
• 代理人: 成麗杰

本發(fā)明提供一種計算機實現(xiàn)的方法。所述計算機實現(xiàn)的方法包括：i)在將權(quán)益證明令牌轉(zhuǎn)移到權(quán)益證明區(qū)塊鏈上確定類型的地址之后，將權(quán)益證明令牌的轉(zhuǎn)移的記錄添加到工作量證明區(qū)塊鏈；ii)從一組節(jié)點中識別一個節(jié)點，以參與向所述權(quán)益證明區(qū)塊鏈添加區(qū)塊，所述識別基于工作量證明區(qū)塊鏈；iii)在所述權(quán)益證明區(qū)塊鏈中包括已識別節(jié)點提交的區(qū)塊。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及分布式分類賬，且更具體地涉及提供一對耦合區(qū)塊鏈的方法和系統(tǒng)，所述耦合區(qū)塊鏈可以統(tǒng)稱為二進(jìn)制區(qū)塊鏈。本發(fā)明特別適合，但不限于，在傳統(tǒng)的完全基于工作量證明(POW)的區(qū)塊鏈中，實現(xiàn)區(qū)塊創(chuàng)建的更高的規(guī)則性和/或更高頻率的區(qū)塊創(chuàng)建，同時與完全基于權(quán)益證明(POS)的區(qū)塊鏈相比增強安全性和可靠性。因此，為了實現(xiàn)新穎及優(yōu)越的區(qū)塊鏈實施方式，本發(fā)明提供了安全、用密碼執(zhí)行的解決方案。

背景技術(shù)

在本文中，我們使用“區(qū)塊鏈”一詞來涵蓋所有形式的基于計算機的電子分布式分類賬，包括但不限于區(qū)塊鏈和交易鏈技術(shù)、許可和未經(jīng)許可的分類賬、基于共識的分類賬、共享分類賬及其變體。盡管已經(jīng)提出和開發(fā)了其他區(qū)塊鏈實施方案，但是區(qū)塊鏈技術(shù)最廣為人知的應(yīng)用是比特幣分類賬。

區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N基于共識的電子分類賬。電子分類賬是一種基于計算機的去中心化的分布式系統(tǒng)，由區(qū)塊組成，而區(qū)塊又由交易和其他信息組成。比特幣是工作量證明區(qū)塊鏈的一個示例，在工作量證明區(qū)塊鏈上礦工執(zhí)行昂貴的計算以方便區(qū)塊鏈上的交易。基于工作量證明的區(qū)塊鏈一直受到批評，因為它需要大量的計算資源，這些計算資源需要消耗大量的電力才能運行，并且區(qū)塊生成會不規(guī)則而緩慢。此外，必須在給定區(qū)塊的頂部構(gòu)建若干區(qū)塊，然后所述給定區(qū)塊才能認(rèn)為已確認(rèn)(即，完全不可能被還原)。

已經(jīng)提出了基于權(quán)益證明的區(qū)塊鏈作為工作量證明區(qū)塊鏈的替代方案。在權(quán)益證明區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，區(qū)塊鏈由權(quán)益證明而非工作量證明來保護。在權(quán)益證明下，礦工在專用賬戶中持有權(quán)益(存入一些令牌)。所述權(quán)益可以稱為保證金，并且所述節(jié)點被選擇為用于挖掘區(qū)塊的節(jié)點的可能性與作為保證金提供的數(shù)字資產(chǎn)的數(shù)量成正比。權(quán)益證明區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)可用來避免在工作量證明區(qū)塊鏈中挖礦所需的計算費用和精力。此外，與工作量證明區(qū)塊鏈相比，權(quán)益證明區(qū)塊鏈可以允許更高頻率和更規(guī)則的區(qū)塊創(chuàng)建。至少一些權(quán)益證明區(qū)塊鏈還具有較低的分叉可能性，并且在將一個區(qū)塊添加到所述區(qū)塊鏈中時，可以立即有效地確認(rèn)該區(qū)塊。但是，單純地實施權(quán)益證明存在“無利害關(guān)系”(Nothing at Stake)的問題。如果所述區(qū)塊鏈中有分叉，則節(jié)點的令牌可以在分叉的兩個部分(即，在相互競爭的區(qū)塊鏈之間)復(fù)制。隨機選擇的創(chuàng)建區(qū)塊的礦工可能會在分叉的兩個部分都創(chuàng)建區(qū)塊，因為這對該礦工來說很容易做到，而且無論分叉的哪個部分獲勝，該礦工都會獲得獎勵。這種模棱兩可的做法會損害所述區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的安全性，因為它降低了在單個區(qū)塊鏈上達(dá)成共識的速度，因此會延長可以認(rèn)為區(qū)塊內(nèi)的交易已確認(rèn)所需的時間。

Algorand是權(quán)益證明區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的一個示例，該網(wǎng)絡(luò)旨在解決與權(quán)益證明區(qū)塊鏈相關(guān)的無利害關(guān)系問題。在Algorand中，要創(chuàng)建一個區(qū)塊，就要選擇一個委員會。更具體地，通過執(zhí)行密碼排序從所有公鑰的集合中自選一個領(lǐng)導(dǎo)者(也可以稱為提議者)和若干驗證者。所述提議者提議一個區(qū)塊，所述驗證者代表整個網(wǎng)絡(luò)運行拜占庭共識算法，以確定是否應(yīng)接受該區(qū)塊。Micali在提議Algorand時(請參閱Micali,S.(2016)Algorand:有效和民主的分類賬。axXiv:1607.01341v9(2017)[cs.CR]“Micali”)已證明，只要三分之二以上與Algorand區(qū)塊鏈關(guān)聯(lián)的令牌由誠實用戶持有，出現(xiàn)分叉的可能性就可以忽略不計，所述區(qū)塊鏈就是安全的。然而，Algorand的安全性取決于簽署信息后刪除的臨時私鑰。但是，這些臨時私鑰的持有者可通過保留這些密鑰獲取個人經(jīng)濟利益，這使Algorand容易受到潛在攻擊。此外，使用所述臨時密鑰會產(chǎn)生計算費用。

需要改進(jìn)區(qū)塊鏈，以提供高頻率和規(guī)則的區(qū)塊創(chuàng)建，并最小化或消除分叉可能性，同時不損害區(qū)塊鏈的安全性和可靠性。因此，期望提供改進(jìn)的方法、系統(tǒng)和設(shè)備，從而在上述一個或多個方面改進(jìn)區(qū)塊鏈技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容