[發明專利]一種自適應區塊鏈節點容錯提升方法、設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202110989653.7
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113783947A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 陳嘉俊;臧鋮;張少鵬
• 申請（專利權）人: 浙商銀行股份有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L12/24;H04L12/26;H04L29/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜

1.一種自適應區塊鏈節點容錯提升方法，其特征在于，包括：

(1)區塊鏈平臺可通過配置的方式選擇RBFT共識算法、RAFT共識算法和SOLO共識算法中的其中一種；

(2)上層業務系統通過區塊鏈中間件系統對接區塊鏈節點，上層業務系統將請求先發至區塊鏈中間件系統，再由區塊鏈中間件系統發至區塊鏈節點進行上鏈和查詢操作；

(3)區塊鏈節點每間隔T秒向相鄰節點發送心跳信號；若超過t秒未收到相鄰節點的反饋信號，發送信號節點認為該相鄰節點已宕機；發送信號節點將相鄰節點宕機信息發送給其他節點進行共識；若共識未通過，則認為該節點未宕機；若共識通過，則認為該節點已宕機，需要進一步判斷宕機節點數和當前共識算法容錯節點數的大小；

(4)區塊鏈平臺默認使用RBFT共識算法，RBFT共識算法的容錯節點數f＝(N-1)/3，N為節點總數；

(5)當節點集群的宕機節點數n大于RBFT共識算法的容錯節點數f＝(N-1)/3并且小于等于RAFT共識算法的容錯節點數f＝(N-1)/2時，區塊鏈平臺自動將節點共識算法配置切換成RAFT共識算法；

(6)當節點集群的宕機節點數n大于RAFT共識算法的容錯節點數f＝(N-1)/2時，區塊鏈平臺自動將共識算法配置切換成SOLO模式啟動節點單機模式，并啟用關系型數據庫，將上鏈數據同步保存到關系型數據庫中；

(7)當宕機節點完成修復并啟動之后，向存活節點發送連接申請；存活節點重新每間隔T秒向已修復的相鄰節點發送心跳信號確認節點情況，并在節點鏈上進行共識；區塊鏈平臺會根據正常的節點數將共識算法重新切換成RAFT或RBFT，并且將數據和狀態按照時間順序同步到恢復節點。

2.根據權利要求1所述的一種自適應區塊鏈節點容錯提升方法，其特征在于，所述區塊鏈中間件系統負責上層業務系統的數據預處理及區塊鏈節點管理。

3.根據權利要求1所述的一種自適應區塊鏈節點容錯提升方法，其特征在于，所述步驟(4)中，出于對節點數據的安全性和一致性要求，區塊鏈平臺默認使用RBFT共識算法，該共識算法需要大于等于3個節點，當主節點收到交易后，主節點對接收到的交易按照時間順序進行打包并驗證、計算執行結果；主節點將交易信息和驗證結果廣播給其他共識節點；從節點在接收到主節點的消息后，對消息進行驗證，驗證通過后會廣播給其他共識節點；當某個節點收到超過節點總數半數以上的驗證通過結果，表示該交易信息通過共識，并將交易信息數據記錄到賬本中。

4.根據權利要求1所述的一種自適應區塊鏈節點容錯提升方法，其特征在于，所述步驟(5)中，當節點集群其中一個節點出現宕機時，RBFT共識算法仍能保證節點集群正常進行共識；當宕機節點數n大于RBFT共識算法的容錯節點數f＝(N-1)/3時，RBFT共識算法將無法達到其共識條件導致共識失敗，且節點數據也無法查詢，導致上層應用業務的中斷；當出現上述情況時，判斷宕機節點數n是否滿足(N-1)/3＜n≤(N-1)/2，若滿足，則區塊鏈平臺自動將共識算法配置切換成RAFT共識算法，節點仍可以進行數據共識、數據查詢。

5.根據權利要求1所述的一種自適應區塊鏈節點容錯提升方法，其特征在于，所述步驟(5)中，節點宕機分為主節點宕機和從節點宕機；當主節點宕機時，首先需要先從從節點中選舉出一個新的主節點；當主節點發現有一個節點宕機了，主節點會通知其他節點修改共識算法配置，切換成RAFT共識算法，主節點會優先成為RAFT共識節點中的leader，并通知區塊鏈中間件系統哪個為主節點，哪些節點存活，哪些節點宕機，區塊鏈中間件系統會優先將交易請求發往主節點。

6.根據權利要求1所述的一種自適應區塊鏈節點容錯提升方法，其特征在于，所述步驟(6)中，當節點集群的宕機節點數n大于RAFT共識算法的容錯節點數f＝(N-1)/2時，節點會自動將共識算法配置從RAFT修改為SOLO，并通知區塊鏈中間件系統節點目前采用的是SOLO共識模式；所有存活節點均會向區塊鏈中間件系統反饋節點狀態；區塊鏈中間件系統遵循先到先得原則，將數據上鏈請求切換到優先接收到反饋的節點。