[發明專利]一種數據治理的區塊鏈通信資源整合共識方法

有效

• 申請號: 202110281053.5
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN112953733B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 沈韜;余靖暢;柏粉花;劉英莉;曾凱;周子健;張嘉政
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: H04L12/18
• 分類號: H04L12/18;H04L67/10
• 代理公司: 昆明隆合知識產權代理事務所(普通合伙) 53220
• 代理人: 龍燕

本發明公開一種數據治理的區塊鏈通信資源整合共識方法，屬于區塊鏈技術與數據治理技術領域。本發明改進的區塊鏈共識機制基于PBFT共識機制，具體是隨機將所有節點分為若干組，根據信任度來選擇通信節點、共識節點，每一組從信任度在前10%的共識節點中隨機選擇一個通信節點，剩余為共識節點。共識過程分為請求階段、預準備階段、準備階段、提交階段、答復階段，共識過程中的產生的消息會全部寫入本地日志中，所有節點都可以查看本地日志，防止通信節點篡改投票信息，以此確保區塊鏈去中心化的特性。本發明所述方法可以極大地提高節點的積極性、識別可信節點、極大地降低消息復雜度，減少通信資源消耗，提高系統的安全性和效率。

技術領域

本發明涉及一種數據治理的區塊鏈通信資源整合共識方法，屬于區塊鏈技術與數據治理技術領域。

背景技術

大數據時代，數據源源不斷產生并自主匯聚至多方數據收集者，數據已經成為企業間競爭的關鍵和影響國家競爭力的重要因素，由此數據治理成為企業治理和國家治理的重點領域和重要方式。區塊鏈本質上是一種去中心化的分布式數據庫，在增加大數據價值實現過程的透明性方面具有天然的優勢，為解決當前數據治理的關鍵問題提供了可行性。共識機制是區塊鏈系統達成一致的協議，現在聯盟鏈的常用共識機制是PBFT即實用拜占庭容錯算法，普通PBFT算法在共識過程中，所有節點參與，導致通信資源消耗高，無法識別可信節點。

綜上所述，急需提供一種技術方案，在保證識別可信節點的基礎上，降低共識過程中通信資源的消耗，且保證生成區塊都是正確的。

發明內容

本發明提供了一種數據治理的區塊鏈通信資源整合共識方法，以用于解決節點參與共識過程積極性不高、無法判斷可信節點、共識過程通信資源占用高的現象，該方法提高節點的積極性、識別可信節點、降低消息復雜度，減少通信資源消耗，提高系統的安全性和效率。

本發明的技術方案是：一種數據治理的區塊鏈通信資源整合共識方法，所述方法的具體步驟如下：

共識方法的角色包括：共識節點、通信節點；

所述通信節點主要負責共識節點之間的通信，接收到客戶端請求消息后將預準備消息廣播給共識節點，接收并統計共識節點的準備消息，然后向所有共識節點廣播提交消息。

所述共識節點負責接收通信節點廣播的預準備消息，并將準備消息發送給通信節點，接收提交消息，然后將答復消息發送給客戶端。

所述方法的具體步驟如下：

Step1.隨機將所有節點分為若干組，每組有3f+1個節點。

Step2.選擇通信節點：每一組從信任度在前10%的節點中隨機選擇一個。

Step3.選擇共識節點：每一組的剩余節點為共識節點。

Step4.請求階段：客戶端發起請求，將請求消息發送給所有節點，請求消息寫入到本地日志中。

Step5.預準備階段：每組通信節點接收到客戶端發起的請求，進入預準備階段，同時對請求消息格式進行檢查，若不符合，則直接丟棄；若符合，則向本組共識節點廣播預準備消息，此消息須寫入到本地日志。

Step6.準備階段：每組共識節點對預準備消息格式進行檢查，若通過，則向本組通信節點廣播準備消息，并將預準備消息和準備消息寫入到本地日志。

Step7.提交階段：通信節點將收到的準備消息都寫入日志，并統計收到的準備消息，如果統計結果顯示一個節點收到2f+1個來自不同節點且驗證正確的準備消息，通信節點向本組共識節點廣播提交消息。

Step8.答復階段：每組共識節點接收到法定數量的提交消息后執行請求操作，并向客戶端發送答復消息。客戶端若收到f+1個不同共識節點的正確答復時，則認為請求得到執行。