[發(fā)明專利]基于有向無(wú)環(huán)圖的支持合約的分布式賬本共識(shí)方法與系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110709125.1
• 申請(qǐng)日: 2021-06-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113472870B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈國(guó)華;卞書鈺;黃志球;楊陽(yáng);李井涵;張小玉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L67/1095
• 分類號(hào): H04L67/1095;H04L9/32;G06Q40/04
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 孟紅梅

1.一種基于有向無(wú)環(huán)圖的支持合約的分布式賬本共識(shí)方法，其特征在于，所述分布式賬本的創(chuàng)世頂點(diǎn)不連接有向無(wú)環(huán)圖的任意頂點(diǎn)，第二個(gè)添加到有向無(wú)環(huán)圖的頂點(diǎn)必須連接創(chuàng)世頂點(diǎn)；從第三個(gè)添加到有向無(wú)環(huán)圖的頂點(diǎn)開(kāi)始，頂點(diǎn)類型包括合約定義頂點(diǎn)和合約交易頂點(diǎn)；第二個(gè)添加到有向無(wú)環(huán)圖的頂點(diǎn)類型必須為合約定義頂點(diǎn)；每個(gè)頂點(diǎn)含兩個(gè)編號(hào)，一個(gè)是合約編號(hào)，一個(gè)是交易編號(hào)，且每個(gè)交易編號(hào)均不相同；當(dāng)添加到有向無(wú)環(huán)圖的頂點(diǎn)的類型為合約定義頂點(diǎn)時(shí)，頂點(diǎn)的合約編號(hào)不得與有向無(wú)環(huán)圖中任意其他頂點(diǎn)的合約編號(hào)相同；當(dāng)添加到有向無(wú)環(huán)圖的頂點(diǎn)的類型為合約交易頂點(diǎn)時(shí)，頂點(diǎn)的合約編號(hào)必須屬于在有向無(wú)環(huán)圖中所有頂點(diǎn)的合約編號(hào)構(gòu)成的集合；當(dāng)添加到有向無(wú)環(huán)圖的頂點(diǎn)的類型為合約交易頂點(diǎn)時(shí)，頂點(diǎn)必須強(qiáng)連接有向無(wú)環(huán)圖中的一個(gè)頂點(diǎn)，并弱連接有向無(wú)環(huán)圖中至少一個(gè)頂點(diǎn)；網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在定義一個(gè)新的智能合約時(shí)，或者根據(jù)現(xiàn)有的智能合約及其狀態(tài)發(fā)起一筆新的交易時(shí)，向有向無(wú)環(huán)圖中添加頂點(diǎn)，并將賬本同步到網(wǎng)絡(luò)中的其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，具體頂點(diǎn)添加的步驟包括：

為即將添加到有向無(wú)環(huán)圖中的新頂點(diǎn)賦權(quán)值，所述權(quán)值為正整數(shù)；

預(yù)選擇零個(gè)或一個(gè)可被強(qiáng)連接的頂點(diǎn)，預(yù)選擇一個(gè)或多個(gè)可被弱連接的頂點(diǎn)，然后將新頂點(diǎn)強(qiáng)連接到預(yù)選擇的可被強(qiáng)連接的頂點(diǎn)上，并弱連接到所有預(yù)選擇的可被弱連接的頂點(diǎn)上；所述強(qiáng)連接滿足新頂點(diǎn)與預(yù)選擇的頂點(diǎn)含有相同的合約編號(hào)，所述弱連接滿足新頂點(diǎn)與預(yù)選擇的頂點(diǎn)含有不同的合約編號(hào)；

對(duì)有向無(wú)環(huán)圖中頂點(diǎn)的權(quán)值進(jìn)行更新；

在添加頂點(diǎn)后，對(duì)有向無(wú)環(huán)圖進(jìn)行分叉剪枝，所述分叉是一個(gè)或多個(gè)類型為合約交易頂點(diǎn)的新頂點(diǎn)未強(qiáng)連接到最新的可被強(qiáng)連接的頂點(diǎn)，導(dǎo)致多個(gè)頂點(diǎn)強(qiáng)連接到同一個(gè)頂點(diǎn)的現(xiàn)象，所述剪枝是將部分頂點(diǎn)和與這些頂點(diǎn)有關(guān)的邊刪除，使得含相同合約編號(hào)的頂點(diǎn)依次連接構(gòu)成一條鏈。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有向無(wú)環(huán)圖的支持合約的分布式賬本共識(shí)方法，其特征在于，頂點(diǎn)選擇策略是：如果新頂點(diǎn)的類型是合約定義頂點(diǎn)，則不選擇可被強(qiáng)連接的頂點(diǎn)，且預(yù)選擇至少兩個(gè)可被弱連接的頂點(diǎn)；如果新頂點(diǎn)類型是合約交易頂點(diǎn)，則預(yù)選擇一個(gè)可被強(qiáng)連接的頂點(diǎn)，預(yù)選擇至少一個(gè)可被弱連接的頂點(diǎn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有向無(wú)環(huán)圖的支持合約的分布式賬本共識(shí)方法，其特征在于，預(yù)選擇可被強(qiáng)連接的頂點(diǎn)時(shí)，選擇有向無(wú)環(huán)圖中所有可被強(qiáng)連接的頂點(diǎn)集合中最新的一個(gè)頂點(diǎn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有向無(wú)環(huán)圖的支持合約的分布式賬本共識(shí)方法，其特征在于，根據(jù)如下方法預(yù)選擇可被弱連接的頂點(diǎn)：

首先根據(jù)新頂點(diǎn)的合約編號(hào)和交易編號(hào)代入生成偽隨機(jī)數(shù)的函數(shù)中，獲取多個(gè)輸出值；

然后選取前k個(gè)輸出值，每個(gè)輸出值均在由有向無(wú)環(huán)圖中已存在的合約編號(hào)構(gòu)成的集合里；其中k為配置的最大弱連接數(shù)；

再?gòu)倪x取的輸出值中，選擇一個(gè)以該輸出值為合約編號(hào)的頂點(diǎn)，且該頂點(diǎn)是在所有以該輸出值為合約編號(hào)的頂點(diǎn)中最新添加到有向無(wú)環(huán)圖的，至多選擇k個(gè)頂點(diǎn)作為預(yù)選擇可被弱連接的頂點(diǎn)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有向無(wú)環(huán)圖的支持合約的分布式賬本共識(shí)方法，其特征在于，所述創(chuàng)世頂點(diǎn)的合約編號(hào)、交易編號(hào)與權(quán)值均為0。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有向無(wú)環(huán)圖的支持合約的分布式賬本共識(shí)方法，其特征在于，根據(jù)如下方法更新有向無(wú)環(huán)圖中頂點(diǎn)的權(quán)值：

新頂點(diǎn)所屬的強(qiáng)連接鏈包含的除該新頂點(diǎn)以外的每個(gè)頂點(diǎn)的權(quán)值w修改為

其中，w′為更新后的權(quán)值，th為配置的頂點(diǎn)可信閾值；

新頂點(diǎn)所屬的弱連接鏈包含的除該新頂點(diǎn)以外的每個(gè)頂點(diǎn)的權(quán)值w修改為

其中，表示自然數(shù)；新頂點(diǎn)所屬的弱連接鏈指被所述新頂點(diǎn)弱連接的頂點(diǎn)所屬的強(qiáng)連接鏈的中所有頂點(diǎn)的集合。