一种联盟链节点共识方法和区块链系统技术方案

本发明专利技术提出了一种联盟链节点共识方法和区块链系统，该方法包括：将联盟链中的节点分为主节点和次节点，主节点之间相互连接，次节点分别连接在各自的主节点下，且主节点分布在不同的机构上；联盟链节点的共识包括记账权的共识和交易信息的共识；记账权的共识由各个主节点下的次节点通过该组内新注册用户数量和验证的交易信息生成的哈希值建立的关系，最终由在主节点之间设定规则确定；交易信息的共识首先由组内的次节点达成共识，再由主节点将各组内次节点达成的共识传递到其他主节点上，达成所有主节点对交易信息的共识；本发明专利技术将加大主节点之间的竞争和用户的积极性，同时增加区块链上区块的吞吐量。块链上区块的吞吐量。块链上区块的吞吐量。

【技术实现步骤摘要】
一种联盟链节点共识方法和区块链系统


[0001]本专利技术涉及区块链
，具体而言，涉及一种联盟链节点共识方法和区块链系统。

技术介绍

[0002]区块链技术是一种集P2P网络技术、加密算法技术、共识机制和分布式数据存储技术为一体的技术；区块链节点通过这些技术建立的联系共同对区块链中的账本进行维护和进行节点之间信息的传递。
[0003]区块链共识机制的核心时共识算法，区块链上的节点通过共同的算法对交易信息进行处理，并最终达成对交易信息合法性的共识，保证了保存到区块链节点中的交易信息的一致性；区块链通过共识算法进行记账者的挑选，使的区块链能够稳定产生记账者，并由记账者完成新形成的区块的交易信息的写入。
[0004]区块链共识机制包括：公有链常用的工作量证明(POW)、权益证明(POS)和股权权益证明(DPOS)等共识算法；其中工作量证明(POW)是通过不断尝试随机数，来获取记账权的，在尝试随机数的过程中必将带来大量计算资源和电力的浪费；权益证明(POS)必将导致富人越来越富，穷人越来越穷的链上问题，同时作弊者也可以通过积累币龄来增大自己的权益，增大获取记账者的几率。
[0005]随着区块链技术的发展，区块链技术越来越迫切需要应用到实际场景中，在实施的过程中越来越体现出公有链的局限性，因此产生了联盟链和私有链；其中，联盟链是若干利益机构合作维护的一条区块链，该区块链的使用必须是带有权限的限制访问，相关信息会得到保护，如供应链机构或银行联盟；联盟链常用的一种共识算法是PBFT共识算法，但该算法在共识过程中节点数为N的网络中，该算法有两个节点需要传输的网络消息为O(N2)，造成很大的网络开销；同时该算法在共识过程中如何进行共识节点的动态加入和退出也是急需解决的问题。
[0006]通过上述对区块链技术，以及对区块链共识机制的介绍，可以看出区块链技术还在发展的初期，共识机制的不断完善和研究将对区块链技术的发展具有重要意义。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的以上问题，以及在原有技术基础上大大提高其技术效果；为此，本专利技术提供了一种联盟链节点共识方法和区块链系统。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术的第一方面的技术方案提供了一种联盟链节点共识方法，适用于联盟链，该方法包括：
[0009]将联盟链中的节点分为主节点和次节点，主节点之间相互连接，次节点分别连接在各自的主节点下，每个主节点分布在不同的机构，且主节点下是所述机构的次节点；
[0010]联盟链节点的共识包括记账权的共识和交易信息的共识；
[0011]其中，记账权的共识首先通过各个主节点下的次节点通过对该组内新注册用户数
量和验证的交易信息生成的哈希值建立关系；
[0012]将组内次节点对新注册用户数量和验证的交易信息生成的哈希值建立关系达成的共识发送到各自主节点，各机构主节点相互广播各自次节点达成的共识关系，通过一定的算法规则，挑选出一个主节点作为记账者，达成主节点对记账权的共识；
[0013]其中，交易信息的共识首先由组内的次节点达成共识，再由主节点将各组内次节点达成的共识传递到其他主节点上，达成所有主节点对交易信息的共识。
[0014]进一步地，所述将联盟链中的节点分为主节点和次节点包括：所述联盟链为区块链中的一种，根据规模和应用场景的不同将区块链分为公有链、联盟链和私有链，其中联盟链是由具有经营利益相关的多个机构共同构建的，每个机构相对独立管理属于它的一个或若干节点，联盟链中一般分布着主节点，由主节点和其他节点共同维护联盟链的正常运行。
[0015]进一步地，所述将联盟链中的节点分为主节点和次节点包括：所述主节点为机构做重要决策的节点，各机构的主节点相互连接；所述次节点为各机构主节点下的普通节点，担负着为主节点做决策前的准备工作，通常包括交易信息的验证和分析，同时次节点与客户端相连。
[0016]进一步地，所述联盟链节点的共识包括记账权的共识和交易信息的共识包括：所述记账权的共识指区块链上的节点达成对具有新区块写入权节点的共识，所述交易信息的共识指区块链上的节点达成对交易信息是否合法性的共识，并将合法的交易信息写入新形成的区块。
[0017]进一步地，所述记账权的共识首先通过各个主节点下的次节点通过对该组内新注册用户数量和验证的交易信息生成的哈希值建立关系包括：每个机构的主节点和所属机构的次节点的节点网络组成一个分组，即各个机构的主节点和次节点组成一个独立的分组节点；各机构主节点在挑选记账者的过程中，随机挑选该段时间内验证合格的一部分交易信息进行排序，形成一段交易信息序列，并将排序后的交易信息发送到主节点下所属的次节点，次节点对在该机构节点注册的新用户数量进行统计，并计算出交易信息序列的哈希值，通过新注册的新用户的数量和计算所得的交易信息序列哈希值建立数学关系式：Μ
i
＝a
i
h
i
，其中a
i
为所属机构注册的新用户数量，h
i
为各节点计算的哈希值；各次节点将计算的M
i
的值在该机构的网络中广播，统计次节点计算的M
i
值相同节点数量是否超过所述机构次节点总数的2/3，若超过则达成所述机构次节点对所述相同M
i
值的共识，并将相同M
i
的值传递到所述机构的主节点。
[0018]进一步地，所述各机构主节点相互广播各自次节点达成的共识关系，通过一定的算法规则包括：所述一定的算法规则为各个主节点互相获取其他主节点的M
i
值，各节点选取其中最大的M
i
值，并将所述最大的M
i
值广播到其他主节点上，若挑选最大的M
i
值为同一个值的主节点的数量超过参加争夺记账权的主节点数量的2/3，则将广播M
i
值对应的主节点作为形成的新区块的记账者，同时将该主节点向其他主节点广播，通过其他节点验证，达成全部主节点的共识。
[0019]进一步地，所述交易信息的共识首先由组内的次节点达成共识包括：各主节点下的次节点通过主节点获取全网的交易信息，并对交易信息的合法性进行分析，将验证合法的交易信息在所述机构网络进行广播，验证验证交易信息合法的交易信息数量是否超过全部次节点的2/3，若超过则达成次节点对该交易信息合法的共识，将所述交易信息传递给机
构主节点，主节点认定该交易信息合法；各主节点将接收的次节点达成共识的交易信息在主节点专属网络进行广播，区块链统计在主节点中交易信息合法的主节点数量是否超过在线主节点的2/3，若超过则认定所述交易信息在整个区块链系统合法，将所述合法交易信息在主节点网络中广播，达成所有主节点对所述合法交易信息的共识，同时由各自主节点将合法交易信息分享到主节点下的次节点，达成全网主节点和次节点共同对交易信息的共识。
[0020]本专利技术的第二方面的技术方案是提供一种区块链系统，该系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种联盟链节点共识方法，其特征在于，所述方法包括：将联盟链中的节点分为主节点和次节点，主节点之间相互连接，次节点分别连接在各自的主节点下，每个主节点分布在不同的机构，且主节点下是所述机构的次节点；联盟链节点的共识包括记账权的共识和交易信息的共识；其中，所述记账权的共识包括：首先，通过各个主节点下的次节点对组内新注册用户数量和验证的交易信息生成的哈希值建立关系；将通过所述各个主节点下的次节点对组内新注册用户数量和验证的交易信息生成的哈希值建立关系达成的共识发送到各自主节点，各机构主节点相互广播各自次节点达成的共识关系，通过一定的算法规则，挑选出一个主节点作为记账者，达成主节点对记账权的共识；其中，所述交易信息的共识包括：首先，由组内的次节点达成共识，再由主节点将各组内次节点达成的共识传递到其他主节点上，达成所有主节点对交易信息的共识。2.根据权利要求1所述的一种联盟链节点共识方法，其特征在于，所述将联盟链中的节点分为主节点和次节点包括：所述联盟链为区块链中的一种，根据规模和应用场景的不同将区块链分为公有链、联盟链和私有链，其中，联盟链是由具有经营利益相关的多个机构共同构建的，每个机构相对独立管理属于它的一个或若干节点，联盟链中一般分布着主节点，由主节点和其他节点共同维护联盟链的正常运行。3.根据权利要求1所述的一种联盟链节点共识方法，其特征在于，所述将联盟链中的节点分为主节点和次节点还包括：所述主节点为机构做重要决策的节点，各机构的主节点相互连接；所述次节点为各机构主节点下的普通节点，担负着为主节点做决策前的准备工作，通常包括交易信息的验证和分析，同时次节点与客户端相连。4.根据权利要求1所述的一种联盟链节点共识方法，其特征在于，所述联盟链节点的共识包括记账权的共识和交易信息的共识包括：所述记账权的共识指区块链上的节点达成对具有新区块写入权节点的共识，所述交易信息的共识指区块链上的节点达成对交易信息是否合法性的共识，并将合法的交易信息写入新形成的区块。5.根据权利要求1所述的一种联盟链节点共识方法，其特征在于，所述记账权的共识包括：所述通过各个主节点下的次节点对组内新注册用户数量和验证的交易信息生成的哈希值建立关系包括：所述组内指一个分组内，每个机构的主节点和所属机构的次节点的节点网络组成一个分组，即各个机构的主节点和次节点组成一个独立的分组节点；各机构主节点在挑选记账者的过程中，随机将挑选的一段时间内验证合格的一部分交易信息进行排序，形成一段交易信息序列，并将排序后的交易信息发送到主节点下所属的次节点，次节点对在所属机构节点注册的新用户数量进行统计，并计算出交易信息序列的哈希值，通过新注册的新用户的数量和计算所得的交易信息序列哈希值建立数学关系式：Μ
i
＝a
i
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈维标，
申请(专利权)人：广东钜联信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：