[發明專利]基于權益證明的區塊權重比較方法和裝置

在審

• 申請號: 202010586745.6
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111475586A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 龐先富;呂晟珉
• 申請（專利權）人: 杭州智塊網絡科技有限公司
• 主分類號: G06F16/27
• 分類號: G06F16/27;G06Q40/04
• 代理公司: 北京成實知識產權代理有限公司 11724
• 代理人: 陳永虔

本發明公開了一種基于權益證明的區塊權重比較方法和裝置，根據各質押節點的質押計算質押節點對應的VRF閾值，并基于VRF閾值進行若干等級的劃分，根據VRF的prove的歸一化數值的大小確定質押節點的等級，并依據質押節點的等級的高低進行區塊的權重比較。這樣，使得鏈分叉收斂的同時，區塊勝出概率和其質押成正比，實現隨機的、公平公正的權重比較，增強系統的安全性和健壯性。

技術領域

本發明涉及區塊鏈技術領域，尤其涉及一種基于權益證明的區塊權重比較方法和裝置。

背景技術

在區塊鏈技術中，所有的賬本通過區塊的方式組織，每個區塊都包含前一區塊的信息摘要，各區塊通過這種方式鏈在一起，故此名為區塊鏈。區塊鏈挖礦的本質是通過隨機選取礦工，將選取的礦工所打包的包含賬本的區塊鏈接到區塊鏈的末端。為了保證隨機選取的公平性，很多的隨機方法都不可避免的導致多個礦工各自打包的區塊同時滿足選取條件的可能，即鏈出現分叉。這種情況下，必須有一套機制對不同區塊的權重比較機制，通過這種機制決出最終勝出的區塊，使得區塊鏈收斂。

POS（Proof of Stake，股權證明）類公鏈大都通過共識算法保證最終每一塊上只有一個區塊生成，從而避免了多塊競爭的分叉處理問題。Cardano在預分組的時候就已算出下一個epoch每一個區塊的唯一生成者，Algrand在vrf提案后通過改進的拜占庭共識算法保證最終只有一個塊被驗證，不會出現分叉。Dfinity把每一輪出塊周期分成若干個有序時間槽，每一個時間槽僅有一個提案者鑄塊，當多個時間槽的提案者都出塊后，根據時間槽順序決定勝出者。

幾種POS類公鏈中，Cardano，Algrand均在共識層保證每一輪只有一個塊能廣播上鏈，無需進行塊權重比較。Dfinity則通過隨機數系統性的對每一輪的不同提案者進行了權重劃分，這種方法比較簡單易于實現，但是由于權重可預先知曉，可能導致低權重者不工作或者高權重者易受攻擊，降低了系統的健壯性和安全性。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的實施例提供了基于權益證明的區塊權重比較方法和裝置，能夠實現不同區塊的公平公正的權重比較，增強系統的健壯性和安全性。

一方面，本發明的實施例提供了一種基于權益證明的區塊權重比較方法，包括：

針對每個質押節點，根據該質押節點的質押stake、所有質押節點的總質押totalStake，計算該質押節點對應的可驗證隨機函數閾值t，所述t在（0，1]范圍內取值；

針對每個質押節點，根據該質押節點對應的t，把區間（0，t ]進行n等分，得到對應的n個閾值子區間，并根據每個閾值子區間的邊界值的大小關系，確定每個閾值子區間的等級，所述n為大于1的整數；

針對每個質押節點，對該質押節點對應的隨機數prove進行歸一化，得到歸一化數值p，當p落入所述區間（0，t ]時，根據所述p所屬的閾值子區間的等級，確定該質押節點的等級；

根據各質押節點的等級高低，比較各自對應的區塊的權重大小。

可選地，根據如下公式1，計算該質押節點對應的t：

t = stake / totalStake * x （公式1）

其中，x為預設的參數，x的取值小于或等于質押節點總數。

可選地，stake / totalStake * x的值大于1時，t取值為1。

可選地，所述x為期望的提案人數potentialProposers。

可選地，閾值子區間的最大邊界值越大或最小邊界值越大，閾值子區間的等級越高；相應地，質押節點的等級越高，質押節點對應的區塊的權重越大；