[發明專利]一種基于分片技術提升區塊鏈吞吐量的方法

在審

• 申請號: 202011039365.7
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112260836A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 楊挺;王宇;曾友露
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32;H04L9/08;H04L9/06;H04L29/08;G06Q40/04
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 冉鵬程

1.一種基于分片技術提升區塊鏈吞吐量的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，區塊鏈中每個節點在加入區塊鏈時，均在區塊鏈創建新節點源碼中加入非對稱加密算法，從而在本地生成一對非對稱密鑰，分別為公鑰Pk和私鑰Sk；

步驟2，將步驟1中每個節點生成的公鑰Pk和私鑰Sk，匯合節點在區塊鏈中可驗證的參數信息輸入到VRF_Pos算法中，VRF_Pos算法中的VRF算法隨機函數按照設定的隨機數值范圍，為每個節點生成一個中間結果proof和一個隨機數res，然后通過VRF_Pos算法中的POS權益證明算法的來證明每一個節點的隨機數res是正確的，以達成加入區塊鏈的所有節點對其他節點的隨機數res形成共識；

步驟3，通過步驟2中得到的每個節點的隨機數res，結合對整個區塊鏈網絡的分片數，對應判斷每個節點屬于哪個分片以及是二級節點還是一級節點還是領導節點，完成子網絡分片；

步驟4，完成子網絡分片后，每個二級節點負責打包交易生成merkle子樹，并將merkle子樹的根提交給一級節點；一級節點繼續打包merkle子樹根，并生成各自分片的merkle根，并提交給領導節點；領導節點則負責整合每個分片所提交的merkle根并打包生成完整的merkle根并寫入新區塊。

2.如權利要求1所述的一種基于分片技術提升區塊鏈吞吐量的方法，其特征在于：所述步驟2中，節點在區塊鏈中可驗證的參數信息，是指在區塊鏈中，為其他所有節點都知道的參數信息。

3.如權利要求1或2所述的一種基于分片技術提升區塊鏈吞吐量的方法，其特征在于：所述步驟2中，設定的隨機數值范圍是根據加入區塊鏈的節點個數n確定的，即隨機數值范圍為[0，n），則每個節點生成隨機數res都映射在設定的隨機數值范圍[0，n）內。

4.如權利要求1或2所述的一種基于分片技術提升區塊鏈吞吐量的方法，其特征在于：所述步驟2中，設定的隨機數值范圍是根據區塊鏈中每個節點用戶的token確定映射隨機數的范圍，只將token0的節點的可驗證的參數信息輸入到VRF_Pos算法，得到每個節點的隨機數res。

5.如權利要求1所述的一種基于分片技術提升區塊鏈吞吐量的方法，其特征在于：所述步驟3中，判斷每個節點屬于哪個分片，具體的，整個區塊鏈網絡的分片數為N，則除領導節點之外，其他節點通過隨機數res%4取余的方式來劃分每個節點所屬的分片數。

6.如權利要求1或5所述的一種基于分片技術提升區塊鏈吞吐量的方法，其特征在于：所述步驟3中，判斷每個節點是二級節點還是一級節點還是領導節點，具體的，設定領導節點的res值，將隨機數res對應該res值的節點判定為領導節點，將剩下的節點，根據每個節點的隨機數res與該節點自身的資產w做除法，如果值小于1則為一級節點，剩下的作為二級節點。