[發(fā)明專利]一種自適感知式的區(qū)塊鏈混合共識(shí)機(jī)制架構(gòu)及其方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910675240.4
• 申請(qǐng)日: 2019-07-25
• 公開（公告）號(hào): CN110474968B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王紀(jì)濤;孫國梓;谷宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L67/1042
• 分類號(hào): H04L67/1042;H04L67/1095;H04L9/32;G06Q40/04
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 牛莉莉

1.一種自適感知式的區(qū)塊鏈混合共識(shí)機(jī)制架構(gòu)方法，其特征在于：所述區(qū)塊鏈混合共識(shí)機(jī)制架構(gòu)由若干條區(qū)塊鏈組成的多鏈系統(tǒng)，所述多鏈系統(tǒng)由一條主鏈及若干條功能側(cè)鏈構(gòu)成，所述主鏈用于記錄多鏈系統(tǒng)中所有的操作行為，所述功能側(cè)鏈用于記錄相應(yīng)需求的數(shù)據(jù)資源，不同的功能側(cè)鏈記錄不同的數(shù)據(jù)資源；在主鏈和功能側(cè)鏈之間存在一組共識(shí)機(jī)制，稱為共識(shí)機(jī)制組，各共識(shí)機(jī)制組內(nèi)的每種共識(shí)機(jī)制的類型均不同；

并包括如下步驟：

步驟一，當(dāng)多鏈系統(tǒng)用戶執(zhí)行某項(xiàng)功能操作時(shí)，請(qǐng)求信號(hào)會(huì)提交給自適感知模塊進(jìn)行處理，該請(qǐng)求信號(hào)是以數(shù)據(jù)包形式封裝傳輸，包含了信號(hào)來源、信號(hào)目標(biāo)和信號(hào)內(nèi)容，信號(hào)內(nèi)容經(jīng)過橢圓曲線加密算法進(jìn)行加密保證信號(hào)內(nèi)容不被攻擊者監(jiān)聽，并且通過橢圓曲線算法用私鑰進(jìn)行數(shù)字簽名；

步驟二，當(dāng)自適感知模塊接收到用戶功能操作請(qǐng)求信號(hào)后，用信號(hào)發(fā)送者的公鑰對(duì)數(shù)字簽名進(jìn)行驗(yàn)證，若驗(yàn)證成功，則會(huì)對(duì)該請(qǐng)求信號(hào)進(jìn)行解析，驗(yàn)證請(qǐng)求信號(hào)是否有效，一旦請(qǐng)求信號(hào)驗(yàn)證有效，對(duì)數(shù)據(jù)包的信號(hào)內(nèi)容進(jìn)行解密，獲得到信號(hào)內(nèi)容的明文后，根據(jù)該請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的功能操作生成相應(yīng)的功能信息編碼，將功能信息編碼封裝在共識(shí)機(jī)制選擇信號(hào)中，并且利用橢圓曲線算法對(duì)信號(hào)內(nèi)容進(jìn)行加密和簽名，再將加密簽名后的信號(hào)發(fā)送給共識(shí)機(jī)制組模塊；

步驟三，共識(shí)機(jī)制組模塊接收到自適感知模塊發(fā)送過來的共識(shí)機(jī)制選擇信號(hào)，用信號(hào)發(fā)送者的公鑰對(duì)數(shù)字簽名進(jìn)行驗(yàn)證，證實(shí)了信號(hào)來源的真實(shí)性后，對(duì)信號(hào)內(nèi)容進(jìn)行解密，獲得明文后，對(duì)明文內(nèi)容進(jìn)行分析，從信號(hào)數(shù)據(jù)明文中獲取功能信息編碼，通過功能信息編碼命中需要的共識(shí)機(jī)制；

步驟四，一旦命中相應(yīng)的共識(shí)機(jī)制，共識(shí)機(jī)制組模塊就會(huì)將共識(shí)機(jī)制類型、功能側(cè)鏈標(biāo)識(shí)和命中成功的信號(hào)發(fā)送給主鏈側(cè)鏈數(shù)據(jù)信息同步模塊，該模塊用接收到的共識(shí)機(jī)制對(duì)主鏈和側(cè)鏈同時(shí)進(jìn)行挖礦，并將共識(shí)機(jī)制標(biāo)識(shí)和功能側(cè)鏈標(biāo)識(shí)記錄在主鏈生成的區(qū)塊中，而根據(jù)功能側(cè)鏈標(biāo)識(shí)將該功能操作涉及的數(shù)據(jù)資源存儲(chǔ)到對(duì)應(yīng)的功能側(cè)鏈中；

步驟五，主鏈側(cè)鏈數(shù)據(jù)信息同步模塊保證操作行為和數(shù)據(jù)資源是同步記錄到主鏈和側(cè)鏈上的。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適感知式的區(qū)塊鏈混合共識(shí)機(jī)制架構(gòu)方法，其特征在于：所述區(qū)塊鏈混合共識(shí)機(jī)制架構(gòu)包括主鏈存儲(chǔ)模塊、共識(shí)機(jī)制組模塊、自適感知模塊、主鏈與側(cè)鏈數(shù)據(jù)同步模塊及功能側(cè)鏈組模塊；

當(dāng)主鏈在接收到執(zhí)行某種功能操作時(shí)，通過多鏈系統(tǒng)中的自適感知模塊從共識(shí)機(jī)制組里選擇與該功能對(duì)應(yīng)的共識(shí)機(jī)制來執(zhí)行，并由選中的共識(shí)機(jī)制來產(chǎn)生區(qū)塊，同時(shí)將該功能所涉及的數(shù)據(jù)資源記錄到對(duì)應(yīng)的功能側(cè)鏈上，若有新的需求產(chǎn)生，將所述需求對(duì)應(yīng)的共識(shí)機(jī)制添加至共識(shí)機(jī)制組中，同時(shí)添加若干條功能側(cè)鏈與該共識(shí)機(jī)制綁定，以便在主鏈接收到該需求對(duì)應(yīng)的功能操作時(shí)能正確的選擇對(duì)應(yīng)的共識(shí)機(jī)制和功能側(cè)鏈。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自適感知式的區(qū)塊鏈混合共識(shí)機(jī)制架構(gòu)方法，其特征在于：所述主鏈存儲(chǔ)模塊是由區(qū)塊連接而成的一個(gè)鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)，每個(gè)區(qū)塊都是根據(jù)共識(shí)機(jī)制生成的，新生成的區(qū)塊通過指針指向前一個(gè)區(qū)塊；所述區(qū)塊鏈的區(qū)塊分為區(qū)塊頭部分及區(qū)塊體部分，其中，區(qū)塊內(nèi)部屬性分為區(qū)塊鏈區(qū)塊基本屬性和區(qū)塊鏈區(qū)塊擴(kuò)展屬性；

所述共識(shí)機(jī)制組模塊用于管理共識(shí)機(jī)制的中存在多種共識(shí)機(jī)制，這些共識(shí)機(jī)制都與功能操作相對(duì)應(yīng)，并且多鏈系統(tǒng)管理者可以隨時(shí)添加共識(shí)機(jī)制到共識(shí)機(jī)制組中，也可以移除共識(shí)機(jī)制組中已經(jīng)存在的共識(shí)機(jī)制；

所述自適應(yīng)模塊專門用來接收用戶的功能操作請(qǐng)求，并對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行解析，通過解析結(jié)果，將共識(shí)機(jī)制選擇信號(hào)發(fā)送給共識(shí)機(jī)制組模塊，讓共識(shí)機(jī)制組模塊能準(zhǔn)確的選擇對(duì)應(yīng)的共識(shí)機(jī)制；

所述主鏈與側(cè)鏈數(shù)據(jù)同步模塊用于減少數(shù)據(jù)上鏈的時(shí)間誤差；

所述功能側(cè)鏈組模塊中存在多條側(cè)鏈，每一條側(cè)鏈都與多鏈系統(tǒng)的某項(xiàng)功能對(duì)應(yīng)，功能側(cè)鏈的主要目的是記錄數(shù)據(jù)資源，用以輔助主鏈運(yùn)行；每一種功能對(duì)應(yīng)著一種共識(shí)機(jī)制和多條功能側(cè)鏈，但每條功能側(cè)鏈只對(duì)應(yīng)一種共識(shí)機(jī)制和一種功能。