[發明專利]一種異步網絡下的輸出共識方法

有效

• 申請號: 202110450866.2
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN112862490B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 陳勝;蔣步云
• 申請（專利權）人: 北京連琪科技有限公司
• 主分類號: G06Q20/38
• 分類號: G06Q20/38
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 張彩珍

本申請提供了一種異步網絡下的輸出共識方法，該方法在現有異步共識協議完成的原子廣播基礎之上，通過合約容器的預執行，將達成輸入共識的本輪簽名交易序列映射為狀態寫入指令集合，該集合決定了區塊鏈賬本狀態的遷移，在下一輪原子廣播對上述映射達成狀態遷移共識，即輸出共識，由于調用分布式不一致的合約方法會導致賬本狀態的不一致，以此來避免出現相同簽名交易序列下賬本狀態的不一致。本發明還提供了一種基于合約共識的節點管理方法，該方法結合鏈上部署的共識節點管理合約和鏈下的門限簽名密鑰分發，能夠實現全網一致的共識節點的增加或移除。

技術領域

本申請涉及區塊鏈技術領域，具體涉及一種異步網絡下的輸出共識方法。

背景技術

異步網絡是指對節點之間通信延遲不設置上限的網絡環境。現有區塊鏈異步網絡BFT共識協議，例如蜜獾HoneyBadger、小飛象Dumbo，采用異步公共子集ACS（AsynchronousCommon Subset）結合門限加密（Threshold Public Key Encryption）實現BFT容錯的原子廣播協議。在假定共識節點??≥????+??的前提下，其中??為共識節點總數，??為包括的崩潰錯誤或拜占庭錯誤的節點數，該原子廣播協議具備如下特點：

1）一致性（Agreement）和全序性（Total order）

如果其中一個誠實節點輸出v，那么所有誠實節點都將輸出；如果兩個誠實節點分別輸出值v₀,v₁,..,v_j和 ??′-₀-, ??′₁-,.., ??′_j- , 那么對于i≤(min(j,j’)),v_i=v’_i；

2）活性（liveness）和抗審查攻擊（Censorship resilience）

如果?? 輸入到 ?? ? ?? 個誠實節點，那么最終所有誠實節點都將輸出??；

現有區塊鏈異步網絡BFT共識協議對異步公共子集（ACS）的實現，可分為數據傳播階段和數據一致確認階段。其中，蜜獾協議（HoneyBadger）分別采用可靠廣播RBC（ReliableBroadcast)實現數據傳播，采用異步二進制共識ABA（Asynchronous Binary Agreement)協議實現數據一致確認；小飛象協議（Dumbo）則采用可證明可靠傳播PRBC（Provablereliable broadcast）和多值拜占庭協議（Multi-Valued Byzantine Agreement）予以實現。

為了抵御審查攻擊，兩者均采用門限加密對各共識節點的輸入內容v_i進行加密，輸入共識達成之前無法獲知輸入內容v_i的明文內容，輸入共識s達成之后，通過聚合達到門限值的解密分片獲得v_i的明文內容。

上述共識協議應用于工程實踐，存在兩方面局限：

1）僅僅完成了對各節點輸入內容{vi}i∈包含的簽名交易及序列的輸入共識，未能對輸入簽名交易序列所導致的賬本狀態遷移達成共識。如果簽名交易調用了存在分布式執行結果不一致的合約方法，將導致區塊鏈各節點賬本狀態不一致；

2）上述協議假設參與共識的節點及數量固定不變，而工程實踐中區塊鏈組網建立之后，通常需要增加或移除共識節點。

發明內容

本申請提供一種異步網絡下的輸出共識方法，該方法基于原子廣播協議（AtomicBroadcast）對簽名交易序列達成的輸入共識，進一步對輸入導致的區塊鏈賬本狀態轉移達成輸出共識，該方法還為異步網絡提供了全網一致的共識節點的增加和移除方法。本申請所采用的技術方案如下：

一種異步網絡下的輸出共識方法，該方法包括如下步驟：