[發(fā)明專利]區(qū)塊鏈組網(wǎng)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010429957.3
• 申請(qǐng)日: 2020-05-20
• 公開（公告）號(hào): CN111654393B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳法山;龐齊章;蘇恒;黃肇敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)工商銀行股份有限公司
• 主分類號(hào): H04L41/0663
• 分類號(hào): H04L41/0663;H04L67/141;H04L67/1095;H04L9/32;G06F16/27
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤;湯在彥

本發(fā)明提供一種區(qū)塊鏈組網(wǎng)方法及系統(tǒng)。該區(qū)塊鏈組網(wǎng)方法包括：非故障共識(shí)節(jié)點(diǎn)關(guān)閉與故障共識(shí)節(jié)點(diǎn)之間的交易共識(shí)通路；候補(bǔ)節(jié)點(diǎn)與非故障共識(shí)節(jié)點(diǎn)之間建立交易共識(shí)通路以成為新共識(shí)節(jié)點(diǎn)；與故障共識(shí)節(jié)點(diǎn)錨定的候補(bǔ)節(jié)點(diǎn)與新共識(shí)節(jié)點(diǎn)建立數(shù)據(jù)同步通路。本發(fā)明可以確保區(qū)塊鏈穩(wěn)定，提高共識(shí)效率和節(jié)點(diǎn)容量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及區(qū)塊鏈技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種區(qū)塊鏈組網(wǎng)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N由多個(gè)節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)數(shù)據(jù)的分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，分為公有鏈、聯(lián)盟鏈、私有鏈三種，其中較為流行的是公有鏈和聯(lián)盟鏈。公有鏈?zhǔn)且环N可用性極高的系統(tǒng)，任意節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障、退出對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行影響較小。聯(lián)盟鏈則對(duì)節(jié)點(diǎn)數(shù)量有要求，不允許節(jié)點(diǎn)隨意退出，但在閾值以內(nèi)的節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)依然可以正常運(yùn)行。閾值由共識(shí)協(xié)議決定，區(qū)塊鏈主流的共識(shí)協(xié)議是拜占庭容錯(cuò)協(xié)議，拜占庭容錯(cuò)協(xié)議的容錯(cuò)閾值是總節(jié)點(diǎn)數(shù)量的33％(精確的值是f＝(N-1)/3，N是節(jié)點(diǎn)數(shù)量)，如果聯(lián)盟鏈有10個(gè)節(jié)點(diǎn)，那么容錯(cuò)閾值是3，即3個(gè)或以內(nèi)的節(jié)點(diǎn)故障時(shí)系統(tǒng)依然可以正常運(yùn)作，4個(gè)或以上節(jié)點(diǎn)故障時(shí)系統(tǒng)才失去服務(wù)能力。因此聯(lián)盟鏈也具有較高的可用性。

但是，傳統(tǒng)的區(qū)塊鏈存在如下問題：

1、出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)級(jí)故障時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)定性有所削弱。

當(dāng)區(qū)塊鏈少于容錯(cuò)閾值的個(gè)別節(jié)點(diǎn)故障時(shí)，雖然區(qū)塊鏈并不會(huì)陷入失效狀態(tài)，但是系統(tǒng)參與共識(shí)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量變少，系統(tǒng)的穩(wěn)定性依然有所削弱。

2、節(jié)點(diǎn)數(shù)量多時(shí)共識(shí)效率急劇下降，網(wǎng)絡(luò)所能容納的節(jié)點(diǎn)數(shù)量受到限制。

區(qū)塊鏈主流的共識(shí)協(xié)議是拜占庭容錯(cuò)協(xié)議，這種協(xié)議的共識(shí)過程是拜占庭三階段共識(shí)，涉及到全部節(jié)點(diǎn)到全部節(jié)點(diǎn)的廣播，N個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)總的廣播次數(shù)為2×N²次。N較大時(shí)系統(tǒng)整體性能比較低，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量N一般應(yīng)小于20，N20時(shí)系統(tǒng)的共識(shí)效率會(huì)急劇降低。這決定了區(qū)塊鏈能容許的節(jié)點(diǎn)數(shù)量是有限的，系統(tǒng)無法允許太多機(jī)構(gòu)加入，限制了區(qū)塊鏈的發(fā)展規(guī)模。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例的主要目的在于提供一種區(qū)塊鏈組網(wǎng)方法及系統(tǒng)，以確保區(qū)塊鏈穩(wěn)定，提高共識(shí)效率和節(jié)點(diǎn)容量。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供一種區(qū)塊鏈組網(wǎng)方法，區(qū)塊鏈中的區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)包括共識(shí)節(jié)點(diǎn)和與共識(shí)節(jié)點(diǎn)錨定的候補(bǔ)節(jié)點(diǎn)，方法包括：

非故障共識(shí)節(jié)點(diǎn)關(guān)閉與故障共識(shí)節(jié)點(diǎn)之間的交易共識(shí)通路；

候補(bǔ)節(jié)點(diǎn)與非故障共識(shí)節(jié)點(diǎn)之間建立交易共識(shí)通路以成為新共識(shí)節(jié)點(diǎn)；

與故障共識(shí)節(jié)點(diǎn)錨定的候補(bǔ)節(jié)點(diǎn)與新共識(shí)節(jié)點(diǎn)建立數(shù)據(jù)同步通路。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種區(qū)塊鏈組網(wǎng)系統(tǒng)，區(qū)塊鏈中的區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)包括共識(shí)節(jié)點(diǎn)和與共識(shí)節(jié)點(diǎn)錨定的候補(bǔ)節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)包括：

非故障共識(shí)節(jié)點(diǎn)，用于關(guān)閉與故障共識(shí)節(jié)點(diǎn)之間的交易共識(shí)通路；

候補(bǔ)節(jié)點(diǎn)，用于與非故障共識(shí)節(jié)點(diǎn)之間建立交易共識(shí)通路以成為新共識(shí)節(jié)點(diǎn)；

與故障共識(shí)節(jié)點(diǎn)錨定的候補(bǔ)節(jié)點(diǎn)，用于與新共識(shí)節(jié)點(diǎn)建立數(shù)據(jù)同步通路。

本發(fā)明實(shí)施例的區(qū)塊鏈組網(wǎng)方法及系統(tǒng)中的非故障共識(shí)節(jié)點(diǎn)關(guān)閉與故障共識(shí)節(jié)點(diǎn)之間的交易共識(shí)通路，候補(bǔ)節(jié)點(diǎn)與非故障共識(shí)節(jié)點(diǎn)之間建立交易共識(shí)通路以成為新共識(shí)節(jié)點(diǎn)，與故障共識(shí)節(jié)點(diǎn)錨定的候補(bǔ)節(jié)點(diǎn)與新共識(shí)節(jié)點(diǎn)建立數(shù)據(jù)同步通路，可以確保區(qū)塊鏈穩(wěn)定，提高共識(shí)效率和節(jié)點(diǎn)容量。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例中區(qū)塊鏈組網(wǎng)方法的流程圖；