[發(fā)明專利]一種提高效率并保證安全性的區(qū)塊鏈共識(shí)算法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911363740.0
• 申請(qǐng)日: 2019-12-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110826090A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 齊憲威;相紀(jì)斌;饒應(yīng)典;鐘曉紅;文杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東中科智能區(qū)塊鏈技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06F21/60
• 分類號(hào): G06F21/60
• 代理公司: 北京冠和權(quán)律師事務(wù)所 11399
• 代理人: 陳國(guó)軍

本發(fā)明公開(kāi)了一種提高效率并保證安全性的區(qū)塊鏈共識(shí)算法，投票選舉第一預(yù)設(shè)數(shù)量的挖礦人依次進(jìn)行挖礦；在第一預(yù)設(shè)數(shù)量的挖礦人依次進(jìn)行挖礦時(shí)，當(dāng)前輪到的當(dāng)前挖礦人按照預(yù)設(shè)流程來(lái)進(jìn)行挖礦，包括：判斷當(dāng)前挖礦人生產(chǎn)的當(dāng)前區(qū)塊是否大于區(qū)塊單元存儲(chǔ)的最大值；在確定當(dāng)前挖礦人生產(chǎn)的當(dāng)前區(qū)塊大于區(qū)塊單元存儲(chǔ)的最大值時(shí)，當(dāng)前挖礦人將生產(chǎn)的當(dāng)前區(qū)塊向全網(wǎng)廣播并請(qǐng)求其他挖礦人驗(yàn)證并簽名，同時(shí)當(dāng)前挖礦人生產(chǎn)下一個(gè)區(qū)塊；當(dāng)前挖礦人生產(chǎn)的區(qū)塊達(dá)到第二預(yù)設(shè)數(shù)量時(shí)，當(dāng)前挖礦人停止生產(chǎn)區(qū)塊。有益效果：可以在進(jìn)行當(dāng)前區(qū)塊驗(yàn)證及簽名的同時(shí)生產(chǎn)下一個(gè)區(qū)塊，減少生產(chǎn)區(qū)塊的時(shí)間間隔，提高效率，使區(qū)塊鏈共識(shí)算法性能更優(yōu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及區(qū)塊鏈技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種提高效率并保證安全性的區(qū)塊鏈共識(shí)算法。

背景技術(shù)

區(qū)塊鏈，狹義上，是按照時(shí)間順序?qū)?shù)據(jù)區(qū)塊以順序相連的方式組合成的一種鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并以密碼學(xué)方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本；廣義上，利用塊鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)驗(yàn)證與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、利用分布式節(jié)點(diǎn)共識(shí)算法來(lái)生成和更新數(shù)據(jù)、利用密碼學(xué)的方式保證數(shù)據(jù)傳輸和訪問(wèn)的安全、利用由自動(dòng)化腳本代碼組成的智能合約來(lái)編程和操作數(shù)據(jù)的一種全新的分布式基礎(chǔ)架構(gòu)與計(jì)算方式。共識(shí)是指多方參與的節(jié)點(diǎn)在預(yù)設(shè)規(guī)則下，通過(guò)多個(gè)節(jié)點(diǎn)交互對(duì)某些數(shù)據(jù)、行為或流程達(dá)成一致的過(guò)程。

目前EOS(Enterprise Operation System)商用分布式應(yīng)用設(shè)計(jì)的一款區(qū)塊鏈操作系統(tǒng)，采用DPOS+BFT共識(shí)算法，DPOS通過(guò)建立超級(jí)節(jié)點(diǎn)，通過(guò)減少節(jié)點(diǎn)的方式提高區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)效率，而超級(jí)節(jié)點(diǎn)的生成則是由社區(qū)成員投票產(chǎn)生。BFT在DPOS共識(shí)的基礎(chǔ)上，提高了原鏈區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)率和安全性，也進(jìn)一步加速原鏈區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的區(qū)塊確認(rèn)速度，提高原鏈區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的效率。EOS將讓21位出礦人以一個(gè)塊為單位依次出塊的策略改為了21位出礦人以6個(gè)塊為單位依次出塊，并且在等待區(qū)塊確認(rèn)的同時(shí)進(jìn)行下一個(gè)區(qū)塊的生產(chǎn)，這樣可以保證出塊間隔為0.5秒，在加快了出塊速度的同時(shí)還能夠控制容錯(cuò)率，最終平均tps達(dá)到了3500左右。

但是，EOS所使用的共識(shí)算法并沒(méi)有發(fā)揮到最佳的狀態(tài)，還有很大的性能提升空間，并在一個(gè)出礦人出塊完成后只有0.5秒的時(shí)間換到另一位出礦人出礦，有一定幾率該出礦人的最后兩個(gè)塊沒(méi)有時(shí)間被承認(rèn)。同時(shí)在批量挖礦的情況下，在區(qū)塊容量達(dá)到最高時(shí)，此時(shí)還有0.5s的時(shí)間間隔，共識(shí)算法的性能沒(méi)有優(yōu)化，還有待提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少一定程度上解決上述技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的目的在于提出一種提高效率并保證安全性的區(qū)塊鏈共識(shí)算法，可以在生產(chǎn)的當(dāng)前區(qū)塊大于區(qū)塊單元存儲(chǔ)的最大值時(shí)，進(jìn)行當(dāng)前區(qū)塊驗(yàn)證及簽名的同時(shí)生產(chǎn)下一個(gè)區(qū)塊，減少生產(chǎn)區(qū)塊的時(shí)間間隔，提高效率，使區(qū)塊鏈共識(shí)算法性能更優(yōu)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提出了一種提高效率并保證安全性的區(qū)塊鏈共識(shí)算法，包括：

投票選舉第一預(yù)設(shè)數(shù)量的挖礦人依次進(jìn)行挖礦；

在所述第一預(yù)設(shè)數(shù)量的挖礦人依次進(jìn)行挖礦時(shí)，當(dāng)前輪到的當(dāng)前挖礦人按照預(yù)設(shè)流程來(lái)進(jìn)行挖礦，所述預(yù)設(shè)流程包括如下步驟：

S1、判斷當(dāng)前挖礦人生產(chǎn)的當(dāng)前區(qū)塊是否大于區(qū)塊單元存儲(chǔ)的最大值；

S2、在確定當(dāng)前挖礦人生產(chǎn)的當(dāng)前區(qū)塊大于區(qū)塊單元存儲(chǔ)的最大值時(shí)，當(dāng)前挖礦人將生產(chǎn)的當(dāng)前區(qū)塊向全網(wǎng)廣播并請(qǐng)求其他挖礦人驗(yàn)證并簽名，同時(shí)當(dāng)前挖礦人生產(chǎn)下一個(gè)區(qū)塊；

S3、當(dāng)前挖礦人生產(chǎn)的區(qū)塊達(dá)到第二預(yù)設(shè)數(shù)量時(shí)，當(dāng)前挖礦人停止生產(chǎn)區(qū)塊。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的提高效率并保證安全性的區(qū)塊鏈共識(shí)算法，投票選舉第一預(yù)設(shè)數(shù)量的挖礦人依次進(jìn)行挖礦，可以在生產(chǎn)的當(dāng)前區(qū)塊大于區(qū)塊單元存儲(chǔ)的最大值時(shí)，當(dāng)前挖礦人將生產(chǎn)的當(dāng)前區(qū)塊向全網(wǎng)廣播并請(qǐng)求其他挖礦人驗(yàn)證并簽名的同時(shí)生產(chǎn)下一個(gè)區(qū)塊，減少生產(chǎn)區(qū)塊的時(shí)間間隔，提高效率，使區(qū)塊鏈共識(shí)算法性能更優(yōu)。