一种应用于工业互联网的拜占庭容错共识优化方法技术

本发明专利技术属于区块链技术共识算法领域，具体涉及一种应用于工业互联网的拜占庭容错共识优化方法；该方法包括：协调阶段、准备阶段、投票阶段和提交阶段；协调阶段在区块链系统中选举Q个领导者，每个领导者配置一个协调者，其中协调者为在领导者集合中随机选取的领导者，每个领导者只能作为一个领导者的协调者；准备阶段客户端向所有领导者和协调者广播区块生成请求；投票阶段领导者和协调者对区块生成请求进行投票表决；提交阶段，领导者和协调者验证投票结果，若验证通过，则达成共识，若验证不通过，则共识失败；各个节点重复执行拜占庭容错共识优化算法，直到所有的节点完成共识；与现有技术相比，具有更低的时延、更高的吞吐量和更大的节点容量。更大的节点容量。更大的节点容量。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于工业互联网的拜占庭容错共识优化方法


[0001]本专利技术属于区块链技术共识算法领域，具体涉及一种应用于工业互联网的拜占庭容错共识优化方法。

技术介绍

[0002]拜占庭错误指的是恶意节点为了阻挠真实信息的传递以及有效一致的达成，会向各个节点发送前后不一致的信息，能够处理拜占庭错误的这种容错性,就叫做拜占庭容错。拜占庭容错共识算法，就是假设区块链网络环境包括运行正常的服务器、故障的服务器和破坏者的服务器情况下，如何在正常的节点间形成对网络状态的共识。
[0003]加密货币的使用促进了拜占庭容错(BFT)在许多区块链系统中使用。与工作量证明方法(POW)相比，BFT协议在计算效率等方面具有一定优势。BFT已经在分布式系统的背景下得到了充分的研究，出现了PBFT(实用拜占庭容错公式算法)等算法。解决了原始拜占庭容错算法效率不高的问题，将算法复杂度由指数级降低到多项式级，使得拜占庭容错算法在实际系统应用中变得可行。在超级账本Fabric0.6中主要使用的就是这种算法。它可以在失效节点不超过总节点数1/3的情况下保证消息传递的正确可靠本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于工业互联网的拜占庭容错共识优化方法，其特征在于，包括：设计一个区块链系统，该系统包含N个客户端，所有客户端中容错节点数共为F，领导者数为Q；所有的领导者构成领导者集合L
s
；其中，N≥3F+1，Q为小于或等于N的随机数；构建局部通信模型，根据局部通信模型对区块链系统中的各个节点执行拜占庭容错共识优化算法，使得各个节点达成共识；执行拜占庭容错共识优化算法包括协调阶段、准备阶段、投票阶段以及提交阶段；协调阶段在区块链系统中选举Q个领导者，每个领导者配置一个协调者，其中协调者为在领导者集合中随机选取的领导者，每个领导者只能作为一个领导者的协调者；准备阶段客户端向所有领导者和协调者广播区块生成请求；投票阶段领导者和协调者对区块生成请求进行投票表决；提交阶段，领导者和协调者验证投票结果，若验证通过，则达成共识，若验证不通过，则共识失败；各个节点重复执行拜占庭容错共识优化算法，直到所有的节点完成共识。2.根据权利要求1所述的一种应用于工业互联网的拜占庭容错共识优化方法，其特征在于，构建局部通信模型包括：设定网络延迟阈值δ；设置时间周期t，在执行拜占庭容错共识优化算法过程中，所有诚实领导者在设置的时间周期t内完成信息通信过程；当其中一个诚实领导者发送一条通信信息时，另一个拟接收讯息的诚实领导者在δ的时间内接收到该信息。3.根据权利要求1所述的一种应用于工业互联网的拜占庭容错共识优化方法，其特征在于，在区块链系统中选举Q个领导者包括：指定协调器C
r
循环选举Q个领导者；从领导者集合L
s
中为每个领导者分别配置一个不同的协调者，且每个领导者只能作为一个领导者的协调者；协调者对领导者进行序列号划分，得到分区空间；协调者记录轮次信息。4.根据权利要求1所述的一种应用于工业互联网的拜占庭容错共识优化方法，其特征在于，准备阶段包括：领导者和协调者进行状态机日志复制产生副本，根据分区空间对副本进行分区空间划分，得到副本分区空间；协调者更新轮次信息，并根据分区空间向其对应的领导者发送轮次变化信息；领导者在轮次变化信息上签名并将签名信息回复给协调者。5.根据权利要求4所述的一种应用于工业互联网的拜占庭容错共识优化方法，其特征在于，协调者向其对应的领导者发送轮次变化信息包括：协调者采用密...

【专利技术属性】
技术研发人员：付蔚，冯建强，童世华，刘庆，张棚，吴志强，胡灿炜，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：