[發明專利]一種混合跨鏈共識方法

在審

• 申請號: 202110384716.6
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113098694A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 郭光華;郭紅杰;徐留成;孫李明;盧瑞瑞
• 申請（專利權）人: 杭州鏈網科技有限公司
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32;H04L9/08
• 代理公司: 杭州五洲普華專利代理事務所(特殊普通合伙) 33260
• 代理人: 徐晶晶

1.一種混合跨鏈共識方法，其特征在于，具體步驟如下：

在多個平行鏈結構中創建中繼鏈，在中繼鏈中部署各平行鏈輕節點，其中，所述中繼鏈通過轉接橋與平行鏈關聯，以獲取各平行鏈的跨鏈信息；

在中繼鏈中集合驗證節點參與競選出塊節點，利用區塊生成機制在驗證節點中選取出塊節點，出塊節點將跨鏈信息打包形成區塊；

所述區塊生成機制耦合GRANDPA協議在出塊節點產生區塊后確認最終區塊和最終鏈，將區塊生成機制產生的區塊建立在GRANDPA協議最終確定的鏈上；

在中繼鏈上循環上述步驟進行跨鏈共識出塊。

2.根據權利要求1所述的混合跨鏈共識方法，其特征在于，所述在多個平行鏈結構中創建中繼鏈，在中繼鏈中部署各平行鏈輕節點，所述中繼鏈通過轉接橋與平行鏈關聯，具體如下：

在中繼鏈中部署各平行鏈的輕節點合約，利用MMR證明及概率抽樣驗證跨鏈信息在相應平行鏈中已經被最大共識確認；

中繼鏈通過轉接橋承接多個平行鏈的跨鏈交易，所述轉接橋部署Sync同步程序用于同步跨鏈信息至中繼鏈驗證節點。

3.根據權利要求1所述的混合跨鏈共識方法，其特征在于，所述區塊生成機制是在驗證節點之間運行并確定出塊節點的區塊生成機制，其中，驗證節點具有出塊節點投票權限，為中繼鏈中用戶通過抵押資產注冊并參與競選出塊節點的候選節點，基于區塊生成機制隨機性周期分配區塊生成插槽給驗證節點的具體流程如下：

在一個周期內，把區塊共識時間分割成若干片段，每個片段生成其相應隨機數，將每個片段分為多個時間間隔并作為區塊生成插槽以及插槽編碼；

驗證節點是成為插槽的出塊節點，具體為：基于隨機數生成函數生成隨機值，將所述輸出值與預設值進行比較，若小于預設值，則驗證節點作為出塊節點，并獲得出塊權限，并在對應的slot插槽中生成主區塊；若不小于預設值，則該驗證節點為非出塊節點，其中，隨機數生成函數的輸入數據包括參數為所述片段的隨機數、插槽編碼和驗證節點的私鑰，所述預設值為正比于驗證節點參與競選出塊節點的抵押金數額；

在一個分配周期結束后，根據最新的驗證節點抵押資產情況，在新的驗證節點集合中重新選擇驗出塊節點，重新選擇出塊節點的片段隨機數來自上一個插槽的隨機值混合。

4.根據權利要求3所述的混合跨鏈共識方法，其特征在于，還包括以下步驟：

對所述輸出隨機值的合法性進行證明，具體為：驗證節點生成公私鑰對，提前兩個片段將其公鑰發布至中繼鏈上，并利用私鑰對當前隨機數生成函數輸入數據進行簽名形成輸出隨機值的合法性證明，其他驗證節點利用該驗證節點的公鑰對所述簽名進行驗證，確認輸出值的合法性。

5.根據權利要求3所述的混合跨鏈共識方法，其特征在于，所述區塊生成機制還包括：

設置備用出塊機制，基于沒有生成主區塊的空插槽采用輪詢調度算法將選取出的出塊節點依次編號，并按照編號順序依次為指定的空插槽生成次區塊；

基于多個出塊節點在同一插槽內生成多個主區塊并廣播到網絡，產生多個區塊分叉，利用GRANDPA協議進行最終性區塊鏈抉擇，敲定并截斷區塊分叉。

6.根據權利要求1所述的混合跨鏈共識方法，其特征在于，所述區塊生成機制耦合GRANDPA協議在出塊節點產生區塊后確認最終區塊和最終鏈，將區塊生成機制產生的區塊建立在GRANDPA協議最終確定的鏈上，具體實現如下：

驗證節點進行預投票并為最高的區塊進行廣播，統計廣播的預投票集；

每個驗證節點根據預投票集，計算出得到最終確定的最高區塊，若預投票集計算出的最高區塊為最終確認的區塊鏈的延長鏈，則驗證節點將延長鏈投遞預提交；

獲取到至少三分之二的預提交，則確認為最終鏈，截斷其他區塊分叉，并在最終鏈上提交區塊生成插槽生成的區塊，完成本次跨鏈共識。