一种基于随机共识的图式账本节点维护方法和装置制造方法及图纸

本申请提供了一种基于随机共识的图式账本节点维护方法和装置，涉及分布式账本技术领域。应用于分布式账本系统；所述分布式账本系统包括委员会节点维护的全局知识单链，以及所述委员会节点和普通节点维护的DAG结构。旨在提供一种对节点注册和授权的方法，并基于对节点注册和授权的信息进行随机共识，保证进行随机共识的节点都是可信赖的，进而保证随机共识的分布式账本的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于随机共识的图式账本节点维护方法和装置
本申请涉及分布式账本
，特别是涉及一种基于随机共识的图式账本节点维护方法和装置。
技术介绍
2008年，一位自称中本聪的匿名人士提出比特币(Bitcoin)，紧接着，以区块链技术(blockchaintechnology)为主的分布式账本技术(distributedledgertechnology)相继问世。分布式账本技术本质上是一种在多站点、多地理位置或者多机构之间共享资产的数据库。分布式账本技术由于其去中心化、去信任化和防篡改的特点逐渐受到关广泛注和应用。以比特币为代表的第一代区块链技术主要采用节点状态机复制，即全网所有节点都对指令和数据达成一致，但完整数据的数据传输过程将会占用大量网络流量开销，每个节点的数据一致更会导致分布式账本难以扩展，吞吐率难以增加。为提高分布式账本的吞吐率，提出随机共识机制。随机共识机制是在系统的所有节点中选择部分节点对区块数据进行共识，进而使账本系统可以并行产块，提供账本系统的吞吐率。但由于区块数据只是被部分节点验证和存储，并且无法确认随机选择节本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于随机共识的图式账本节点维护方法，其特征在于，应用于分布式账本系统；所述分布式账本系统包括委员会节点维护的全局知识单链，以及所述委员会节点和普通节点维护的DAG结构；所述方法包括：/n第一节点根据节点注册的操作指令，生成节点注册请求；其中，所述第一节点为所述分布式账本系统中的任意节点；/n所述第一节点将所述节点注册请求广播给所述分布式账本系统中的所有节点；/n所述委员会节点对接收的所述节点注册请求进行验证；/n在所述节点注册请求通过验证时，所述第一提案节点根据所述节点注册请求生成第一最新全局知识区块；所述第一提案节点是所述委员会节点经过投票选举出的当前次产块节点；/n在除所述第一提案...

【技术特征摘要】
1.一种基于随机共识的图式账本节点维护方法，其特征在于，应用于分布式账本系统；所述分布式账本系统包括委员会节点维护的全局知识单链，以及所述委员会节点和普通节点维护的DAG结构；所述方法包括：
第一节点根据节点注册的操作指令，生成节点注册请求；其中，所述第一节点为所述分布式账本系统中的任意节点；
所述第一节点将所述节点注册请求广播给所述分布式账本系统中的所有节点；
所述委员会节点对接收的所述节点注册请求进行验证；
在所述节点注册请求通过验证时，所述第一提案节点根据所述节点注册请求生成第一最新全局知识区块；所述第一提案节点是所述委员会节点经过投票选举出的当前次产块节点；
在除所述第一提案节点外的其他委员会节点对所述第一最新全局知识区块共识通过时，所述第一提案节点在所述全局知识单链中写入所述第一最新全局知识区块；
所述委员会节点根据所述全局知识单链，获取全局知识，并将所述全局知识广播给所述分布式账本系统中的所有节点，以使所述分布式账本系统基于所述全局知识对写入DAG结构的新区块进行随机共识。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述第一节点根据操作指令和管理员私钥，对所述节点注册请求进行数字签名；所述节点注册请求包括待注册节点编号和待注册节点公钥；
所述委员会节点对接收的所述节点注册请求进行验证，包括：
从所述全局知识单链的创世区块获取管理员公钥；
根据所述管理员公钥，验证所述节点注册请求的数字签名；
所述第一提案节点根据所述节点注册请求生成第一最新全局知识区块，包括：
根据待注册节点编号和待注册节点公钥，将待注册节点加入所述分布式账本系统的注册信息写入所述第一最新全局知识区块的区块体。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述委员会节点根据所述全局知识单链，获取全局知识，包括：
将所述DAG结构产块的间隔时间设置为所述委员会节点获取全局知识的更新周期；
每隔所述更新周期，读取所述全局知识单链在更新周期内新增的区块记载的注册信息；
叠加获取的多个注册信息和初始全局知识，获得全局节点列表和所述全局节点列表中所有节点的公钥；所述初始全局知识是前次更新周期获取的全局知识；
获取所述第一最新全局知识区块的前驱区块的哈希值，并将所述哈希值确定为随机种子；
将所述全局节点列表、所述全局节点列表中所有节点的公钥以及所述随机种子确定为所述全局知识。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述委员会节点基于接收的参与随机共识的请求，获取请求参与随机共识的第二节点；
第二提案节点在所述第二节点位于所述全局节点列表时，将所述第二节点参与随机共识的加入信息写入第二最新全局知识区块的区块体；
在除所述第二提案节点外的其他委员会节点对所述第二最新全局知识区块的共识通过时，所述第二提案节点将所述第二最新全局知识区块写入所述全局知识单链。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括
所述分布式账本系统中的任意节点在网络断开时，向所述委员会节点发送移除节点请求；
所述委员会节点基于接收的所述移除节点请求，获取待被移出随机共识的第三节点；
所述委员会节点向所述第三节点发送心跳包；
第三提案节点在所述第三节点未响应所述心跳包时，将所述第三节点被移出随机共识的移除信息写入第三最新全局知识区块的区块体；
在除所述第三提案节点外的其他委员会节点对所述第三最新全局知识区块的共识通过时，所述第三提案节点将所述第三最新全局知识区块写入所述全局知识单链。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述委员会节点根据所述全局知识单链，获取全局知识，包括：
每隔所述更新周期，读取...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄罡，马新建，吴仪，景翔，朱晓旻，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京;11