[發明專利]分布式系統的共識方法、裝置、電子設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202310231097.6
• 申請日: 2023-03-01
• 公開（公告）號: CN116232893A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 陳濤;張俊麒;胡朝新;肖克;何凌峰;李傳慶;廖顏華;黎培珊;何嘉浩;蘇小康;張開翔;范瑞彬
• 申請（專利權）人: 深圳前海微眾銀行股份有限公司
• 主分類號: H04L41/0833
• 分類號: H04L41/0833;H04L41/0654
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 余娜;黃健

本申請提供一種分布式系統的共識方法、裝置、電子設備及存儲介質，應用于分布式系統中的客戶端，該方法通過控制分布式系統運行在普通操作模式下，當檢測到分布式系統中存在節點發生拜占庭故障時，將分布式系統轉換至故障處理模式下運行，在故障處理模式下處理的業務請求的數量達到預設值時，將分布式系統由故障處理模式切換為普通操作模式。該技術方案中，通過使用兩種工作模式，在普通操作模式下減少副本節點數量到2F個來降低系統的通信損耗，且依然可以使整個系統達成共識；在故障處理模式下切換為PBFT算法，使分布式系統中每個節點都可以達成一致的狀態，同時保證了分布式系統的活性和安全性，避免了浪費分布式系統資源的問題。

技術領域

本申請涉及金融科技技術領域，尤其涉及一種分布式系統的共識方法、裝置、電子設備及存儲介質。

背景技術

分布式系統依靠不同的節點通過公共網絡進行通信和同步，這些節點通常代表獨立的物理硬件設備、單獨的軟件進程、或其他遞歸封裝的系統，分布式系統旨在消除系統的瓶頸或中心故障點。

分布式系統的共識主要依賴于實用拜占庭容錯算法(Practical?ByzantineFault?Tolerance，PBFT)實現，即分布式系統中的每個副本節點都保存了服務的狀態，同時也實現了客戶端所有合法請求的操作，保證在滿足分布式系統活性和安全性的前提下，允許(n-1)/3個節點出錯，其中n為分布式系統中所有參與共識的節點數量。即PBFT算法能夠保證分布式系統在(n-1)/3個節點出現故障或惡意操作的情況下，依然能正確達成分布式系統的共識。

然而，PBFT算法中所有從節點都要參與到分布式系統的共識中，當系統不存在故障節點時，這些多出來的副本節點所發送的消息不會對共識結果產生影響，但是這些多出來的副本節點的通信會占用分布式系統中大量的中央處理器(Central?Processing?Unit，CPU)和網絡帶寬等資源，從而造成資源的浪費。

發明內容

本申請提供一種分布式系統的共識方法、裝置、電子設備及存儲介質，以解決現有技術針對現有技術中針對分布式系統共識時存在資源浪費等問題。

第一方面，本申請實施例提供了一種分布式系統的共識方法，應用于分布式系統中的客戶端，所述方法包括：

控制所述分布式系統運行在普通操作模式下，所述普通操作模式中包括2F個處于激活狀態的節點和F個處于被動狀態的節點，所述F表示所述分布式系統中允許出現拜占庭故障的節點的數量最大值；

當檢測到所述分布式系統中存在節點發生拜占庭故障時，將所述分布式系統轉換至故障處理模式下運行，所述故障處理模式中將所述普通操作模式下的所述F個處于被動狀態的節點切換為激活狀態；

在所述故障處理模式下處理的業務請求的數量達到預設值時，將所述分布式系統由所述故障處理模式切換為所述普通操作模式。

在第一方面一種可能的設計中，所述方法還包括：

在將所述分布式系統由所述故障處理模式切換為所述普通操作模式之后，若所述分布式系統中存在節點發生拜占庭故障，控制存在拜占庭故障的節點退出所述分布式系統。

可選的，所述控制存在拜占庭故障的節點退出所述分布式系統，包括：

向所述存在拜占庭故障的節點發送退出系統指令，所述退出系統指令用于指示所述存在拜占庭故障的節點退出所述分布式系統。

在第一方面另一種可能的設計中，所述方法還包括：

響應于用戶的第一操作，控制新增的目標節點向所述分布式系統的主節點發送請求加入信息，所述請求加入信息包括：所述目標節點的互聯網協議IP地址、所述目標節點的公鑰、以及所述目標節點對所述請求加入信息的簽名。

可選的，所述方法還包括：