[發明專利]區塊鏈共識節點選擇方法、裝置、計算機設備和存儲介質

有效

• 申請號: 202110395307.6
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113301114B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 劉曄;蔡捷飛;黃小強;彭澤武;錢正浩;謝瀚陽
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司;南方電網數字電網研究院有限公司
• 主分類號: H04L67/12
• 分類號: H04L67/12;H04L67/1097;H04L67/568;H04L9/32;H04L9/06
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 馮右明

本申請涉及一種區塊鏈共識節點選擇方法、裝置、計算機設備和存儲介質。通過將本節點的驗證信息廣播至區塊鏈中的其他節點，接收到設定數量的第一驗證通過信息時，確定本節點為候選節點；當本節點為候選節點時，將本候選節點驗證信息廣播至候選節點集中的多個候選節點，接受到設定數量的第二驗證通過信息時，則確定本候選節點為主節點。相較于傳統的通過代理權益證明或實用拜占庭容錯算法進行節點選取，本方案通過利用基于多種節點信息以及可驗證隨機函數形成的驗證信息，進行多輪驗證，提高了節點選擇的隨機性，阻止了通過預測節點進行的網絡攻擊，從而實現提高節點安全性的效果。

技術領域

本申請涉及區塊鏈技術領域，特別是涉及一種區塊鏈共識節點選擇方法、裝置、計算機設備和存儲介質。

背景技術

區塊鏈是一個去中心化的分布式系統，由網絡中的所有節點共同維護一個持有該網絡中所有數據的公共賬本，因此共識算法是區塊鏈的核心。它的作用是公平地選出指定的節點把交易打包成區塊，并將區塊加入區塊鏈，網絡中的其它節點都認同該操作，從而使區塊鏈網絡中所有節點一致性維護同一條鏈，共識算法讓區塊鏈可以在無需中央機構的環境下穩定的運行，因此它的安全性直接決定了區塊鏈系統的安全性。

隨著區塊鏈網絡中的節點和交易量越來越多，達成共識的速度和事務處理的速度都會隨著節點數量的增多而減慢，因此采用固定的共識算法不適用與現階段各行業的區塊鏈應用，目前通常采用的是選取共識節點委員的方法，讓共識節點委員中的節點負責某段時間區塊的產生，其它節點認同且跟隨共識節點委員產生的區塊結果。目前對于共識節點的選取方式通常是通過DPoS(Delegated Proof of Stake，代理權益證明)或PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance，實用拜占庭容錯算法)進行，然而，通過上述方式進行節點選取，容易讓攻擊者展開網絡攻擊，破壞區塊鏈節點的一致性。

因此，目前的區塊鏈共識節點選擇方法存在安全性不高的缺陷。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種能夠提高節點安全性的區塊鏈共識節點選擇方法、裝置、計算機設備和存儲介質。

一種區塊鏈共識節點選擇方法，應用于區塊鏈網絡中的節點，所述方法包括：

響應于區塊鏈任務啟動信號，生成本節點對應的驗證信息，并將所述驗證信息廣播至所述區塊鏈網絡中的其他節點；所述驗證信息基于預設可驗證隨機函數以及本節點的節點信息得到；

若接收到來自所述其他節點中設定數量的節點返回的第一驗證通過信息，確定本節點為候選節點；所述第一驗證通過信息為所述其他節點在第一驗證條件下對所述驗證信息驗證通過時返回的信息；

將所述驗證信息廣播至所述區塊鏈網絡中的其他候選節點；

若接收到來自所述其他候選節點中設定數量的候選節點返回的第二驗證通過信息，確定本候選節點為本輪區塊鏈任務的主節點；所述第二驗證通過信息為所述其他候選節點在第二驗證條件下對所述驗證信息驗證通過時返回的信息。

在其中一個實施例中，所述生成本節點對應的驗證信息，包括：

根據預設可驗證隨機函數，獲取本節點對應的哈希輸出值以及證明值；

獲取本節點對應的健康數值、本節點對應的公鑰以及本節點對應的數字簽名；所述健康數值基于本節點的節點信息以及本節點在每輪區塊鏈任務中的參與度以及發送消息一致度得到；

根據所述健康數值、當前時間、所述公鑰、所述哈希輸出值以及所述證明值，并通過所述數字簽名進行加密，得到所述驗證信息。

在其中一個實施例中，所述預設可驗證隨機函數包括哈希生成函數以及證明生成函數；

所述根據預設可驗證隨機函數，獲取本節點對應的哈希輸出值以及證明值，包括：