[發明專利]區塊鏈共識方法及計算機可讀存儲介質

在審

• 申請號: 202210100854.1
• 申請日: 2022-01-27
• 公開（公告）號: CN114519198A
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 艾景海;紀玉翀;張坤;李全勇
• 申請（專利權）人: 青島海爾電冰箱有限公司;海爾智家股份有限公司
• 主分類號: G06F21/60
• 分類號: G06F21/60;G06F21/64;G06F16/23;G06F16/27
• 代理公司: 北京智匯東方知識產權代理事務所(普通合伙) 11391
• 代理人: 劉長江

本發明提供了一種區塊鏈共識方法及計算機可讀存儲介質，其中區塊鏈共識方法，其包括：啟動區塊鏈的選主流程，區塊鏈網絡內的每個節點預先配置有給各自的私鑰片段；每個節點利用自己的私鑰片段對區塊鏈上一區塊的哈希值進行簽名得到簽名片段；在區塊鏈網絡上對簽名片段進行分發；區塊鏈網絡上的節點在得到設定數量的簽名片段后，利用簽名片段合成完整簽名；使用配對函數利用完整簽名計算出隨機數；根據隨機數確定出對應的節點，將節點作為領導者節點。本發明的方案解決了RAFT對投票造假的問題，提高了算法的安全性。

技術領域

本發明涉及網絡信息技術，特別是涉及一種區塊鏈共識方法及計算機可讀存儲介質。

背景技術

區塊鏈是一個分布式的共享賬本和數據庫，具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集體維護、公開透明等特點，其具有廣闊的應用前景，逐漸成為新一代信息核心技術。

RAFT是一種更為簡單方便易于理解的分布式算法，主要解決了分布式中的一致性問題。傳統的RAFT共識算法在運行過程中主要進行兩個活動，分別為選主與復制日志。

選主過程通過心跳計時并進行網絡通信投票的方式進行區塊鏈網絡中共識節點的選主。傳統的RAFT共識算法中要求網絡中大部分的節點是誠實的且領導者節點一定為誠實的才可進行正常的共識活動，否者共識結果無法保障。

在基于RAFT共識算法的區塊鏈對等網絡中，身份用作抽象，使得遠程實體可以知道身份而不必知道身份與本地實體的對應關系，默認情況下，通常假定每個不同的標識對應于不同的本地實體。而在現有對等網絡中，許多身份可以對應于相同的本地實體，攻擊者可以向對等網絡呈現多個身份，以便出現并充當多個不同的節點，以此能夠獲得對網絡的不成比例的控制水平，對RAFT共識算法中的投票結果進行造假，降低算法的安全邊界。

現有RAFT共識算法可以實現選主，但無法保障選出的共識節點滿足是隨機的、無法被預測。如果缺乏穩定可靠的領導者節點，則RAFT共識算法將無法工作。

發明內容

本發明的一個目的是要提供一種提高RAFT共識算法的安全性。

本發明的另一個目的是要提供一種提供隨機性更好的選主方法，提高共識效率。

根據本發明的一個方面，提供了一種區塊鏈共識方法，其包括：

啟動區塊鏈的選主流程，區塊鏈網絡內的每個節點預先配置有給各自的私鑰片段；

每個節點利用自己的私鑰片段對區塊鏈上一區塊的哈希值進行簽名得到簽名片段；

在區塊鏈網絡上對簽名片段進行分發；

區塊鏈網絡上的節點在得到設定數量的簽名片段后，利用簽名片段合成完整簽名；

使用配對函數利用完整簽名計算出隨機數；

根據隨機數確定出對應的節點，將節點作為領導者節點。

可選地，每個所述節點利用自己的私鑰片段對區塊鏈上一區塊的哈希值進行簽名得到簽名片段的步驟包括：

每個節點分別使用BLS算法對區塊鏈上一區塊求曲線哈希值；

將自己的私鑰片段與曲線哈希值相乘得到簽名片段。

可選地，在將自己的私鑰片段與曲線哈希相乘得到簽名片段的步驟之后還包括：

使用壓縮的序列化格式保存簽名片段，以使用保存后的格式對簽名片段進行分發。

可選地，在利用簽名片段合成完整簽名的步驟之后包括：

使用公鑰對完整簽名進行驗證，

若驗證有錯，則廣播錯誤。