【技术实现步骤摘要】
基于跨分片拜占庭容错算法的灵活分片区块链方法及装置
[0001]本申请涉及信息安全
，特别涉及一种基于跨分片拜占庭容错算法的灵活分片区块链方法及装置。
技术介绍
[0002]区块链最早在2008年被提出，该技术作为分布式不可篡改的底层账本，近年来在制造、金融、物联网等各个领域得到广泛的发展与应用。然而，现有大多数区块链技术的解决方案在吞吐量、可扩展性、安全性、时延等方面仍然存在不足，限制了区块链及其相关应用的进一步落地。
[0003]在上述问题的背景下，学术界提出分片区块链的概念，通过结合最早由数据库领域提出的分片技术，将区块链底层网络、交易或状态进行划分，使得分片中的节点通常只需处理本分片中的计算、通信和存储需求。分片区块链是一种用于提升区块链系统的吞吐量、时延和可扩展性等性能的重要链上方法，该技术提高了区块链网络中节点的并行处理程度，降低了大规模交易处理场景下的交易处理量。
[0004]现有对于分片区块链的研究集中于分片配置、分片内共识算法的设计与跨片交易处理方案等方面。然而，现有研究在以下几方面仍
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于跨分片拜占庭容错算法的灵活分片区块链方法，其特征在于，包括以下步骤：应用可信初始化技术，初始化创世区块，接受分片成员列表和所述分片列表中节点对应的分片发送的初始数据；获取分片内的多个交易，并根据所述多个交易的交易类型，将所述多个交易发送至分片内拜占庭容错协议和跨片拜占庭容错协议，以对所述多个交易进行处理；将处理后有效的交易写入输出分片的区块链，并输出片内与跨片区块链，重新配置所述分片成员列表内的分片成员，以生成下一周期的区块链。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述分片内拜占庭容错协议对所述多个交易进行处理，包括：利用领导节点构造包含所有交易的提议，并将所述提议发送给分片成员；通过所述分片成员调用Pcom协议验证所述提议的合法性并对所述提议进行投票；在合法投票数大于第一预设数量时，利用所述领导节点构造多重签名并广播；利用所述分片成员验证所述多重签名，并向所述领导节点投票，根据投票结果确定合法签名，通过所述领导节点构造承诺证明并广播；利用所述分片成员验证所述承诺证明的合法性，在所述承诺证明合法时，接受所述提议。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过所述分片内拜占庭容错协议对所述多个交易进行处理，包括：通过所述分片成员构造视图转换消息并广播，将所述视图转换消息发送至领导节点，并附加自身签名，并在接收到领导节点的确认消息后，更新视图状态；通过领导节点接收第二预设数量的所述视图转换消息后，构造所述视图转换消息的提议和承诺证明，并构造确认信息，签名后在分片内广播所述确认信息。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述跨分片拜占庭容错协议对所述多个交易进行处理，包括：通过所有分片的领导节点构造提议，并在分片内广播；通过分片成员调用Pcom验证提议的合法性，并就合法提议向领导节点投票；在领导节点收集到第三预设数量的合法投票后，通过领导节点构造多重签名，并由中继节点转发给合作分片领导节点；在合作分片领导节点收集到所有多重签名后，计算聚合签名，并将准备消息及证明发给所有相关分片领导节点；通过所有分片领导节点生成提议，并在分片内广播；通过分片成员调用PCom验证提议的合法性，并对合法提议投票；在分片领导节点收集到第四预设数量的合法投票后，构造多重签名并发送给合作分片领导节点；在合作分片领导节点收集到足够的消息后，计算签名，并构造承诺消息，发送给所有相关分片领导节点；在分片领导节点接收到合法的承诺消息后，在当前分片内广播；若诚实节点接收到合法的承诺消息，则修改提议状态并将对应的交易写入相关区块
链。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过所述跨分片拜占庭容错协议对所述多个交易进行处理，包括：通过分片领导节点构造视图转换消息并在当前分片内广播；在接收到第五预设数量的合法视图转换消息后，在当前分片内广播跨域承诺消息；在接收到第六预设数量的合法跨域承诺消息后，向对应分片的多个成员发送跨域承诺消息及聚合签名；在收到视图转换消息后，利用分片成员验证消息合法性，并就合法消息向领导节点发送签名；在分片成员从当前分片领导节点处收到跨域承诺消息后，验证消息合法性，并就合法消息向领导节点发送签名；在分片成员从其他分片领导节点处收到跨域承诺消息后，验...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘懿中，邢馨心，刘建伟，孙敏，李东禹，关振宇，李大伟，陈晶，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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