[發(fā)明專利]一種拜占庭場景下的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)共識方法及裝置

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202111176134.5
• 申請日: 2021-10-09
• 公開（公告）號: CN113922965A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張宏良
• 申請（專利權(quán)）人: 籌遠(yuǎn)（上海）信息科技有限公司
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32;H04L9/08
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1.一種拜占庭場景下的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)共識方法，其實現(xiàn)流程中包括區(qū)塊生產(chǎn)者隊列管理、區(qū)塊生產(chǎn)、區(qū)塊預(yù)提交、區(qū)塊提交、區(qū)塊同步、區(qū)塊鏈分叉處理和區(qū)塊不可逆處理，其特征在于，所述拜占庭場景下的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)共識方法包括：通過區(qū)塊生產(chǎn)者隊列管理控制全網(wǎng)唯一的生產(chǎn)者隊列，通過區(qū)塊生產(chǎn)處理事務(wù)、打包區(qū)塊，通過區(qū)塊預(yù)提交完成異步拜占庭共識第一階段，通過區(qū)塊提交完成異步拜占庭共識第二階段，通過區(qū)塊同步實現(xiàn)全流程中的事務(wù)和區(qū)塊廣播及點對點傳輸，通過區(qū)塊鏈分叉處理解決區(qū)塊鏈局部分叉問題，通過區(qū)塊不可逆處理對達(dá)成共識的區(qū)塊寫入底層區(qū)塊鏈。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種拜占庭場景下的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)共識方法，其特征在于，所述區(qū)塊生產(chǎn)者隊列管理包含了全網(wǎng)唯一的合法區(qū)塊生產(chǎn)者隊列，其中所述每個區(qū)塊生產(chǎn)者信息包括區(qū)塊生產(chǎn)時間片、區(qū)塊生產(chǎn)者賬號、區(qū)塊生產(chǎn)者非對稱加密公鑰等信息，所述區(qū)塊生產(chǎn)時間片和區(qū)塊生產(chǎn)者賬號共同確定每個區(qū)塊的生產(chǎn)權(quán)限，所述區(qū)塊生產(chǎn)者非對稱加密公鑰用于給其它節(jié)點校驗區(qū)塊簽名，此外，所述區(qū)塊生產(chǎn)者隊列管理支持熱更新，更新操作以系統(tǒng)事務(wù)的形式在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行并在達(dá)成共識后生效。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種拜占庭場景下的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)共識方法，其特征在于，所述區(qū)塊生產(chǎn)用于執(zhí)行事務(wù)邏輯、校驗事務(wù)簽名、打包事務(wù)到區(qū)塊和區(qū)塊簽名，其中所述執(zhí)行事務(wù)邏輯按照事務(wù)所述合約的定義執(zhí)行，成功后更新狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，所述校驗事務(wù)簽名根據(jù)事務(wù)發(fā)起方和參與方非對稱加密公鑰校驗事務(wù)簽名，所述打包事務(wù)對已執(zhí)行、校驗成功的事務(wù)在滿足區(qū)塊限制條件的前提下將合法事務(wù)打包進即將生產(chǎn)的新區(qū)塊，所述區(qū)塊簽名使用該生產(chǎn)者的非對稱加密私鑰對新區(qū)塊簽名。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種拜占庭場景下的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)共識方法，其特征在于，所述區(qū)塊預(yù)提交包含一個預(yù)提交區(qū)塊列表，該列表存儲所有未達(dá)成預(yù)提交共識的區(qū)塊和共識進度信息，其中未達(dá)成預(yù)提交共識的區(qū)塊信息包含區(qū)塊編號和區(qū)塊哈希值等信息，共識進度信息包含對該區(qū)塊共識通過的區(qū)塊生產(chǎn)者賬號和區(qū)塊生產(chǎn)者簽名，所述區(qū)塊預(yù)提交校驗預(yù)提交區(qū)塊列表中的區(qū)塊，并對前述區(qū)塊生產(chǎn)新產(chǎn)生的區(qū)塊預(yù)提交，最后將達(dá)成預(yù)提交共識的區(qū)塊從預(yù)提交區(qū)塊列表轉(zhuǎn)移到前述區(qū)塊提交的提交區(qū)塊列表中。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種拜占庭場景下的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)共識方法，其特征在于，所述區(qū)塊提交包含一個提交區(qū)塊列表，該列表存儲所有未達(dá)成提交共識的區(qū)塊和共識進度信息，其中未達(dá)成提交共識的區(qū)塊信息包含區(qū)塊編號和區(qū)塊哈希值等信息，共識進度信息包含對該區(qū)塊共識通過的區(qū)塊生產(chǎn)者賬號和區(qū)塊生產(chǎn)者簽名，所述區(qū)塊提交校驗提交區(qū)塊列表中的區(qū)塊，并對前述區(qū)塊預(yù)提交新共識通過的區(qū)塊提交，最后將達(dá)成提交共識的區(qū)塊從提交區(qū)塊列表轉(zhuǎn)移到前述區(qū)塊不可逆處理的區(qū)塊待入鏈列表中。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種拜占庭場景下的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)共識方法，其特征在于，所述區(qū)塊同步參與數(shù)據(jù)共識全流程的數(shù)據(jù)交換，所述全流程包括事務(wù)傳輸、區(qū)塊傳輸、區(qū)塊預(yù)提交信息傳輸和區(qū)塊提交信息傳輸?shù)龋鰯?shù)據(jù)包括事務(wù)數(shù)據(jù)和區(qū)塊數(shù)據(jù)，所述傳輸方式包括廣播方式和點對點傳輸方式。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種拜占庭場景下的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)共識方法，其特征在于，所述區(qū)塊鏈分叉處理參與區(qū)塊同步、區(qū)塊預(yù)提交和區(qū)塊提交階段的區(qū)塊鏈分叉處理，當(dāng)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)由于節(jié)點間網(wǎng)絡(luò)通信延遲、斷線或有惡意節(jié)點同步惡意區(qū)塊等原因?qū)е鲁霈F(xiàn)區(qū)塊鏈局部分叉時，根據(jù)最長鏈的經(jīng)濟博弈原則從局部分叉鏈中選擇一條鏈，剔除其它局部分叉鏈，從而保證最終一致性，當(dāng)區(qū)塊進入不可逆階段時則不再存在分叉的可能。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種拜占庭場景下的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)共識方法，其特征在于，所述區(qū)塊不可逆處理包含一個區(qū)塊待入鏈列表，其中每個區(qū)塊為前述區(qū)塊提交階段達(dá)成提交共識的區(qū)塊，所述區(qū)塊不可逆處理將該列表中的每個區(qū)塊按照區(qū)塊編號遞增式寫入?yún)^(qū)塊鏈中，從而使得區(qū)塊中的事務(wù)永久生效、可追溯、不可逆和不可篡改。