[發明專利]用于實現區塊鏈的設備、方法、系統以及介質

有效

• 申請號: 201910873174.1
• 申請日: 2019-09-17
• 公開（公告）號: CN110569309B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 莊偉銘;陳小云;譚人源
• 申請（專利權）人: 上海保險交易所股份有限公司
• 主分類號: G06F16/27
• 分類號: G06F16/27
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 張鑫

1.一種用于實現區塊鏈的設備，包括：

服務組件，包括用于管理用戶的公鑰和私鑰的錢包、用于進行簽名的多簽名單元、用于對區塊鏈網絡的指定節點進行監控的監控單元、用于保護交易隱私的隱私交易單元、以及用于存儲數字資產的數字資產單元；

核心組件，包括用于管理智能合約的其上運行有以太坊虛擬機的智能合約模塊、利用拜占庭算法在區塊鏈網絡的共識節點之間進行共識的共識模塊、以及通過進行雙重核驗來執行區塊鏈網絡的節點變更的節點管理模塊；

基礎組件，包括用于建立節點之間的通信連接的網絡通信單元、用于存儲區塊鏈信息的存儲單元、用于進行加密和解密的密碼學單元、以及用于管理區塊鏈賬本的賬本單元，

其中，節點管理模塊包括準入準出管理單元，所述準入準出管理單元對運維方發起的用于對節點進行變更的變更請求簽名并將附有簽名的變更請求廣播給其它共識節點，對從其它共識節點接收到的變更請求的簽名進行第一次驗證以確定是否有超過三分之二的共識節點對該變更請求進行了簽名，在第一次驗證通過的情況下該區塊鏈網絡進行共識，在共識之后對變更請求的簽名進行第二次驗證以確定是否有超過三分之二的共識節點對該變更請求進行了簽名，在第二次驗證通過的情況下執行該變更請求，

其中，節點管理模塊還包括熱升級單元，所述熱升級單元判定允許從區塊鏈網絡刪除多個共識節點中的第一節點，使第一節點停止區塊鏈服務并對第一節點執行升級，重新啟動第一節點并判定允許將第一節點重新添加至所述區塊鏈網絡，將重新添加的第一節點的本地數據同步為與所述區塊鏈網絡一致，其中，在第一節點停機期間，由所述多個共識節點中的其它節點提供區塊鏈服務，并且

其中，共識模塊包括大規模擴展單元，所述大規模擴展單元根據業務模型來調節共識節點和非共識節點的數量，其中，所述大規模擴展單元控制共識節點的數量以防止共識節點過多導致共識效率低下，并且通過增加非共識節點來在不影響共識效率的情況下擴大區塊鏈網絡的規模。

2.如權利要求1所述的設備，其中，所述變更請求是添加新節點或者刪除已有節點，并且執行所述變更請求包括在當前區塊中將新節點加入區塊鏈網絡并使得加入的新節點在當前區塊之后的第二個區塊中提供區塊鏈服務或者在當前區塊中將所述已有節點從區塊鏈網絡中刪除并使得刪除的已有節點在當前區塊之后的第二個區塊中停止區塊鏈服務。

3.如權利要求1所述的設備，其中，節點管理模塊包括網絡角色管理單元，所述網絡角色管理單元將區塊鏈網絡的每個節點標識為共識節點或非共識節點，并將區塊鏈網絡的至少一個節點標識為種子節點，其中，共識節點參與共識和區塊同步，非共識節點參與區塊同步而不參與共識，種子節點用于重新建立區塊鏈網絡的連接。

4.如權利要求3所述的設備，其中，節點管理模塊包括存儲了種子節點的地址的地址薄。

5.如權利要求1所述的設備，其中，共識模塊包括容錯容惡單元，所述容錯容惡單元使用拜占庭算法進行共識并在超過三分之二的共識節點投票通過提案區塊的情況下將提案區塊添加至本地區塊鏈賬本中成為新區塊。

6.如權利要求1所述的設備，其中，共識模塊包括權益投票單元，所述權益投票單元設置共識節點的權益并且利用隨機數從區塊鏈網絡中選取能夠進行區塊提案的主節點。

7.如權利要求1所述的設備，其中，共識模塊包括故障恢復單元，所述故障恢復單元在區塊鏈網絡中的第一節點發生故障時使用停止命令停止并重啟第一節點，在重啟后根據存儲的狀態文件和狀態數據庫來恢復第一節點的狀態，根據地址簿中的種子節點的地址或初始化設置中的連接節點進行重新連接來重新加入區塊鏈網絡。

8.如權利要求1所述的設備，其中，智能合約模塊包括合約升級單元，所述合約升級單元進行合約的在線升級以及業務邏輯的熱更新。