[發明專利]一種基于物聯網的區塊鏈共識系統及方法

在審

• 申請號: 202110609186.0
• 申請日: 2021-06-01
• 公開（公告）號: CN113315638A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 王保春;張蛟鵬;余洋;莫恒
• 申請（專利權）人: 永旗（北京）科技有限公司
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32;G06Q20/38;G16Y30/10
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 李興林

本發明公開了一種基于物聯網的區塊鏈共識系統及方法，該系統包括：多個區塊鏈以及用于通信的若干網關節點，區塊鏈包括同屬于一個局域網或自組網內的普通節點和記賬節點，記賬節點由記賬節點選擇機制在系統中動態確定，普通節點用于存儲與本節點相關數據信息并發起共識請求，記賬節點用于接收共識請求并存儲普通節點發送的數據信息后，向普通節點響應確認共識請求并將存儲的數據信息打包至區塊鏈中；每個區塊鏈包含至少一個網關節點，網關節點通過跨鏈資源交互機制實現彼此獨立的兩個區塊鏈上的資源交互及共享。本發明采用網關節點同時參與兩個區塊鏈的共識過程中，并可以動態選擇記賬節點，實現跨鏈資源交互，提高共識效率。

技術領域

本發明涉及區塊鏈共識技術領域，特別是涉及一種基于物聯網的區塊鏈共識系統及方法。

背景技術

區塊鏈具有去中心化、分布式存儲、加密及可回溯的特性，由于使用分布式核算和存儲，不存在中心化的硬件或管理機構，任意節點的權利和義務都是均等的，系統中的數據塊由整個系統中具有維護功能的節點來共同維護。區塊鏈的共識機制能夠很好的解決物聯網分布式網絡的信任和安全等問題。在區塊鏈的分布式系統中，最為關鍵的是建立共識機制讓全網盡快達成共識，現有技術中通常采用工作量證明(Pow)、權益證明(Pos)、股份授權證明(Dpos)或拜占庭容錯算法(PBFT)等共識機制，但上述共識機制受限于節點的能量、算力等因素，存在共識效率過低的問題。此外，在很多物聯網環境下，受限于節點算力和能量的不均一性、及不同的網絡接入制式、帶寬、速率、可靠性及節點移動性等，效率問題更加突出，亟需一種能夠提高物聯網環境下節點共識效率的方法，提升區塊鏈對物聯網的管理效率。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于物聯網的區塊鏈共識系統及方法，采用網關節點同時參與兩個區塊鏈的共識過程中，并可以動態選擇記賬節點，實現跨鏈資源交互，提高共識效率。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種基于物聯網的區塊鏈共識系統，包括多個區塊鏈以及用于多個區塊鏈之間進行通信的若干網關節點，所述區塊鏈包括同屬于一個局域網或自組網內的普通節點和記賬節點，所述記賬節點由記賬節點選擇機制在系統中動態確定，所述普通節點用于存儲與本節點相關數據信息并發起共識請求，所述記賬節點用于接收共識請求并存儲所述普通節點發送的數據信息后，向所述普通節點響應確認共識請求并將存儲的數據信息打包至區塊鏈中；每個所述區塊鏈包含至少一個所述網關節點，所述網關節點通過跨鏈資源交互機制實現彼此獨立的兩個區塊鏈上的資源交互及共享。

進一步的，所述普通節點為采用無線通信技術實現互聯互通的物聯網節點設備，包括各類電子設備、智能家居設備、穿戴設備和移動終端。

進一步的，所述記賬節點選擇機制為基于多種因素中的線性或非線性組合所形成的數學表達式求值，并取該值順序排列后的前N個節點為記賬節點。

進一步的，所述多種因素包括能量指標、中心度指標、移動性指標和貢獻度指標。

本發明還提供了一種基于物聯網的區塊鏈共識方法，應用于上述的基于物聯網的區塊鏈共識系統，包括以下步驟：

通過網關節點采用跨鏈資源交互機制實現彼此獨立的兩個區塊鏈上的資源交互及共享，所有資源包括來自于網關節點所發布的區塊鏈公開信息索引以及其他節點所發布的公開信息及資源；

所述區塊鏈為本鏈內所有節點提供資源共享，所有資源包括本區塊鏈內部公開發布的資源以及自于另一個區塊鏈上公開并由網關節點轉入本區塊鏈的公開資源；

采用記賬節點選擇機制判斷區塊鏈內的節點是否作為記賬節點；

若否，則節點作為普通節點，將新產生的交易發送給網絡中的記賬節點，發起共識請求；

若是，節點成為記賬節點，接收共識請求，并存儲所述普通節點發送的數據信息后，向所述普通節點響應確認共識請求并將存儲的數據信息打包至區塊鏈中。