[發(fā)明專利]一種區(qū)塊鏈的共識(shí)系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110071103.7
• 申請(qǐng)日: 2021-01-19
• 公開（公告）號(hào): CN112734576B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹祖晟;丁磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q40/04
• 分類號(hào): G06Q40/04;G06F21/60;G06F21/62;G06Q20/38;G06F16/27
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 許慶勝

本申請(qǐng)公開了一種區(qū)塊鏈的共識(shí)系統(tǒng)及方法，通過(guò)隨機(jī)數(shù)和時(shí)間戳的大小來(lái)選擇記賬節(jié)點(diǎn)，取消了POET共識(shí)算法中生成隨機(jī)等待時(shí)間后進(jìn)行等待的過(guò)程，減少了系統(tǒng)的等待時(shí)間，提高了共識(shí)達(dá)成的效率，并且保證了各節(jié)點(diǎn)參與記賬的公平性；同時(shí)使用了一次性的密鑰對(duì)共識(shí)信息進(jìn)行加密，保證了共識(shí)信息的完整性和安全性；進(jìn)一步地，共識(shí)設(shè)備和共識(shí)引擎通過(guò)接口以可插拔的形式接入?yún)^(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，即插即用，不額外增加節(jié)點(diǎn)的算力負(fù)擔(dān)，解決了共識(shí)算法在不同區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中部署遷移困難的問(wèn)題。從而解決了現(xiàn)有的POET共識(shí)機(jī)制由于交易必須等待最短等待時(shí)間的節(jié)點(diǎn)完成等待后才能進(jìn)行交易的驗(yàn)證和處理，導(dǎo)致降低了交易的效率的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及區(qū)塊鏈技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種區(qū)塊鏈的共識(shí)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

共識(shí)算法一直是區(qū)塊鏈技術(shù)的核心技術(shù)，隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的不斷發(fā)展，產(chǎn)生了很多具有各自特色的共識(shí)算法。其中主要的共識(shí)算法如：基于消逝時(shí)間量的共識(shí)機(jī)制(POET)，POET共識(shí)是一種有效的工作證明形式，它消除了對(duì)采礦密集型流程的需求，并將其替換為隨機(jī)計(jì)時(shí)器系統(tǒng)，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)被給予一個(gè)隨機(jī)的等待時(shí)間，最早等待完成的節(jié)點(diǎn)成為記賬節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)獲得打包和廣播區(qū)塊的權(quán)利。

然而，基于消逝時(shí)間量的共識(shí)機(jī)制(POET)，當(dāng)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)都在等待時(shí)間時(shí)，會(huì)存在一段響應(yīng)空白期，由于交易必須等待最短等待時(shí)間的節(jié)點(diǎn)完成等待后才能進(jìn)行交易的驗(yàn)證和處理，導(dǎo)致降低了交易的效率。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種區(qū)塊鏈的共識(shí)系統(tǒng)及方法，用于解決現(xiàn)有的POET共識(shí)機(jī)制由于交易必須等待最短等待時(shí)間的節(jié)點(diǎn)完成等待后才能進(jìn)行交易的驗(yàn)證和處理，導(dǎo)致降低了交易的效率的技術(shù)問(wèn)題。

有鑒于此，本申請(qǐng)第一方面提供了一種區(qū)塊鏈的共識(shí)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：共識(shí)引擎和共識(shí)設(shè)備；所述共識(shí)引擎與所述共識(shí)設(shè)備通信鏈接；所述共識(shí)引擎通過(guò)接口與區(qū)塊鏈的節(jié)點(diǎn)連接，且每個(gè)節(jié)點(diǎn)均包括一一對(duì)應(yīng)的所述共識(shí)引擎和所述共識(shí)設(shè)備；

交易節(jié)點(diǎn)的共識(shí)引擎：用于向同一區(qū)塊鏈的各待共識(shí)節(jié)點(diǎn)發(fā)送共識(shí)請(qǐng)求；

各所述待共識(shí)節(jié)點(diǎn)的共識(shí)引擎均包括：

發(fā)送模塊，用于接收所述共識(shí)請(qǐng)求，并向?qū)?yīng)的所述共識(shí)設(shè)備發(fā)送第一指令和所述共識(shí)請(qǐng)求的編號(hào)；

接收模塊，用于接收所述共識(shí)密文和所述公鑰；

廣播模塊，用于向其他各節(jié)點(diǎn)廣播所述共識(shí)密文和所述公鑰；

選舉模塊，用于接收各節(jié)點(diǎn)的所述共識(shí)密文和所述公鑰，通過(guò)所述公鑰對(duì)所述共識(shí)密文進(jìn)行解密，得到各節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的隨機(jī)數(shù)和時(shí)間戳；并基于預(yù)置的共識(shí)策略，根據(jù)各節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的隨機(jī)數(shù)和時(shí)間戳的大小，選擇記賬節(jié)點(diǎn)；

所述共識(shí)設(shè)備：用于接收所述編號(hào)，并響應(yīng)于所述第一指令后，生成隨機(jī)數(shù)和時(shí)間戳，以及一次性密鑰對(duì)，根據(jù)所述一次性密鑰對(duì)的私鑰分別對(duì)所述隨機(jī)數(shù)、所述時(shí)間戳和所述編號(hào)進(jìn)行加密，得到共識(shí)密文，并將所述共識(shí)密文和所述一次性密鑰對(duì)的公鑰發(fā)送到對(duì)應(yīng)的共識(shí)引擎。

可選地，所述記賬節(jié)點(diǎn)用于：請(qǐng)求獲取交易信息，并對(duì)所述交易信息進(jìn)行驗(yàn)證后打包成區(qū)塊，將所述區(qū)塊廣播到所述同一區(qū)塊鏈的各節(jié)點(diǎn)；

非所述記賬節(jié)點(diǎn)用于：接收所述區(qū)塊，并根據(jù)所述區(qū)塊的交易信息進(jìn)行交易后，更新節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)狀態(tài)，將所述區(qū)塊接入到所述同一區(qū)塊鏈。

可選地，所述預(yù)置的共識(shí)策略為：

將最小隨機(jī)數(shù)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)設(shè)置為所述記賬節(jié)點(diǎn)；若所述最小隨機(jī)數(shù)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)不小于一個(gè)，將所述最小隨機(jī)數(shù)中的最早時(shí)間戳對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)設(shè)置為所述記賬節(jié)點(diǎn)；若所述最小隨機(jī)數(shù)和所述最早時(shí)間戳的個(gè)數(shù)均不小于一個(gè)，將最大隨機(jī)數(shù)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)設(shè)置為所述記賬節(jié)點(diǎn)。

可選地，所述各所述待共識(shí)節(jié)點(diǎn)的共識(shí)引擎，還包括：