【技术实现步骤摘要】
一种基于区块链的非可信节点合作系统与方法
[0001]本专利技术涉及一种基于区块链的非可信节点合作方法与系统，属于区块链
技术介绍
[0002]区块链是一个分布式的共享账本和数据库，具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集体维护、公开透明等特点。共识机制是保证分布式节点一致性的关键技术。对于公有链系统，最常用的工作量证明机制(Proof of work，POW)即是利用Hash函数的单向不可逆特性，通过算力竞争最先计算得到小于特定难度随机数的节点获得记账权，以此保证区块链系统各节点的一致性。
[0003]工作量证明机制通常需要耗费大量的计算和存储资源，这对于计算和存储资源有限的轻量级设备(如移动设备等)来说难以独立完成。为了解决这一问题，将边缘计算与区块链结合起来，区块链节点可将工作量证明等计算任务卸载到边缘服务器上，使得轻量级设备可以充当区块链节点。由于单个节点的算力有限，节点之间可采取合作的模式，共同完成工作量证明过程。但由于节点之间信息不透明，缺乏相互信任，给节点合作带来诸多挑战。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于区块链的非可信节点合作系统，其特征在于，包括：公有链模块、联盟链合作保护模块、边缘服务器计算模块；公有链模块，包括多个区块，每个区块包括区块头和区块体成，区块头中包含前一个区块和当前区块的Hash值即哈希值、nonce随机数即特定难度随机数，区块体是节点打包的交易；节点在公有链模块上产生区块，当自身计算能力不足时，多个节点会采取合作的模式，组成联盟链并选出主节点，主节点根据区块中第N条交易记录各节点的贡献比例，N为自然数，所述贡献包括资金和算力，公有链模块用于下传区块信息到主节点，接收主节点上传的计算完成的区块，区块在公有链上验证成功后，公有链模块按区块中第N条交易的贡献记录将奖励按比例发放给各节点；联盟链合作保护模块，合作的几个节点，通过联盟链的形式实现连接和共识，首先所有合作节点组成联盟链，每个节点在联盟链上广播自己能够提供的贡献和信誉值，并记录在联盟链上；轮流选出主节点，之后由主节点对节点的贡献和信誉进行评估，并选择合适的节点参与共识过程，随后合作节点完成PBFT共识即Practical Byzantine Fault Tolerance，拜占庭共识，主节点从公有链打包待确认的交易信息，汇总各节点的资金后统一购买计算资源，将计算任务发送到边缘计算中心，在得到边缘计算器发回的计算完成的随机值后，将区块上传到公有链上进行验证，完成区块确认，联盟链节点接收公有链平台按比例发放的奖励；边缘服务器计算模块，布置在系统边缘，由多个高计算资源的服务器组成，负责向节点售卖计算资源，承接卸载的计算任务，边缘计算服务器主要负责接收主节点卸载的Hash计算任务并完成计算，之后将计算完成的nonce随机数返回到主节点，起到辅助轻量级节点加入区块链的作用。2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的非可信节点合作系统，其特征在于，N的取值为1。3.一种基于区块链的非可信节点合作方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，组成联盟链：想要合作的节点共同组成一个联盟链，每个节点在链上广播可以提供的资金、算力以及信誉值，并记录在联盟链上；步骤2，选择共识节点：首先轮流选出主节点，由主节点根据联盟链上从节点的信誉值及资金、算力，选择部分节点参与PBFT共识阶段，防止大量节点参与共识过程而导致时延过高；步骤3，实现PBFT共识：主节点负责收集节点的资金并汇总，被选出的节点共同完成PBFT共识过程；步骤4，区块打包：各联盟链节点同时运行公有链程序，在公有链上产生新区块后，联盟链主节点重新从公有链上下载待确认的交易，并打包成新的区块，其中第N条交易信息记录各节点的贡献比例；步骤5，Hash计算：主节点将打包好的区块上传到边缘计算云服务器上，在边缘计算器上完成Hash计算过程，之后边缘服务器将计算后的随机值返回到主节点；步骤6，公有链验证：主节点将计算完成的区块上传到公有链上，在公有链上进行验证，完...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙珊，许文静，郭嘉，王威，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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