【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及区块链的，具体地，涉及基于分片技术的hashgraph共识改进方法及系统。
技术介绍
1、与传统单链结构不同，基于dag(有向无环图)结构的区块链是一种新颖的链式结构设计，其具有高吞吐量、高可扩展性以及低时延的特点。hashgraph作为目前最流行的基于dag的共识算法之一，其良好的共识效率有望突破区块链技术吞吐量瓶颈。但共识过程中存在步骤多、流程复杂、稳定性差、重复打包交易等问题。
2、为了进一步提高hashgraph的共识效率以及可扩展性，国内外学者提出了多种不同的共识方案。nguyen等人提出了stakedag，利用pos+dag的方法交叉验证和事后检查实现了整个网络的完整性和可持续性。fu等人在jointgraph中加入固定的领导人节点来主导共识过程，简化共识步骤，加快共识效率。zhou等人提出了基于信誉度的hashgraph算法,解决了jointgraph过度依赖中心化节点的问题。为了提高hashgraph的事件传播率以及可扩展性，gong等人提出基于hashgraph的移动自组网区块链模型，根据节点的地理位置以及网络状态将节点分为大小不等的簇，簇内利用簇首提高共识效率，簇间利用路由节点提高事件的传播效率。gao等人基于分片思想提出了分片hashgraph算法，引入基于节点状态的综合评价机制，对大量节点进行动态分片，每个分片内利用改进的强可见规则加快共识过程，提高了可扩展性。
3、因此，需要提出一种新的技术方案。
技术实现思路
1、针
2、根据本专利技术提供的一种基于分片技术的hashgraph共识改进方法，所述方法包括如下步骤：
3、步骤s1：通过节点参考信誉度、代币持有情况、地理位置、网络状况以及计算机资源计算出本身的crev；
4、步骤s2：根据节点的crev为每个节点分配一个分片，每个分片内节点的crev总和持平；
5、步骤s3：在分片内，节点根据crev选举出一个领导人节点参与共识，之后在每个时间片开始都需要重新选举领导人节点，普通节点负责片内事件的共识，领导人节点负责拉取其他分片的事件以及主导片内共识过程；
6、步骤s4：在分片内，基于领导人机制采用改进的hashgraph共识算法，包括改进事件的强可见规则和最终定序方法。
7、优选地，所述步骤s1包括如下步骤：
8、步骤s1.1：计算节点的crev：
9、
10、其中，表示第r个轮次中节点i的综合声望评估值，表示在第r轮次中节点i的能力值，表示在r轮次所有节点的平均能力值；
11、步骤s1.2：的计算公式为：
12、
13、其中，α+τ+β+λ+γ＝1，根据系统的运行状态动态调整；gp由距离聚类算法产生的虚拟中心节点决定，ns根据与其他节点通信的平均时延获得，t代表节点占系统所有的百分比，以及cr参考节点的系统性能；这些属于节点的基础属性，由系统直接获得；
14、步骤s1.3：信誉值由节点的历史表现决定，计算公式为：
15、ci＝ε·ph+θ·ef+μ·er
16、其中，ε+θ+μ＝α，ph表示节点i维护的平行链高度，ef表示节点i创建事件的频率，er表示节点i的错误率。
17、优选地，所述步骤s3包括如下步骤：
18、步骤s3.1：节点根据当前轮次以及自身的私钥进行vrf运算，分片内节点根据公钥值大小进行排序结合crev划分hash区间，若最后得出的vrf结果落在自身划分的范围内，则选举为领导人节点；
19、步骤s3.2：领导人节点只能管理一段时间的分片，如果领导人在任期发生错误或任期结束，那么重新执行步骤s3.1；
20、步骤s3.3：任期期间，领导人节点负责拉取其他分片产生或存储的未学习到的事件和参加片内共识。
21、优选地，所述步骤s4包括如下步骤：
22、步骤s4.1：改进的强可见规则，每个节点拥有crev，将其作为权值，若事件a2强可见事件b1，则其可见路径中节点持有的crev总和超过分片内总和的2/3；
23、步骤s4.2：改进的事件定序规则，分片内的事件通过2/3以上的分片内节点被领导人节点可见；领导人节点能够见该事件的可视路径中节点的crev总和超过分片内总和的2/3，满足以上两个条件之一，则该事件在分片内达成共识；
24、步骤s4.3：在分片间，事件被超过2/3以上的系统节点可见则确认最终性。
25、优选地，所述步骤s4.2中分片内的事件通过2/3以上的分片内节点包括领导人节点。
26、本专利技术还提供一种基于分片技术的hashgraph共识改进系统，所述系统包括如下模块：
27、模块m1：通过节点参考信誉度、代币持有情况、地理位置、网络状况以及计算机资源计算出本身的crev；
28、模块m2：根据节点的crev为每个节点分配一个分片，每个分片内节点的crev总和持平；
29、模块m3：在分片内，节点根据crev选举出一个领导人节点参与共识，之后在每个时间片开始都需要重新选举领导人节点，普通节点负责片内事件的共识，领导人节点负责拉取其他分片的事件以及主导片内共识过程；
30、模块m4：在分片内，基于领导人机制采用改进的hashgraph共识算法，包括改进事件的强可见规则和最终定序系统。
31、优选地，所述模块m1包括如下模块：
32、模块m1.1：计算节点的crev：
33、
34、其中，表示第r个轮次中节点i的综合声望评估值，表示在第r轮次中节点i的能力值，表示在r轮次所有节点的平均能力值；
35、模块m1.2：的计算公式为：
36、
37、其中，α+τ+β+λ+γ＝1，根据系统的运行状态动态调整；gp由距离聚类算法产生的虚拟中心节点决定，ns根据与其他节点通信的平均时延获得，t代表节点占系统所有的百分比，以及cr参考节点的系统性能；这些属于节点的基础属性，由系统直接获得；
38、模块m1.3：信誉值由节点的历史表现决定，计算公式为：
39、ci＝ε·ph+θ·ef+μ·er
40、其中，ε+θ+μ＝α，ph表示节点i维护的平行链高度，ef表示节点i创建事件的频率，er表示节点i的错误率。
41、优选地，所述模块m3包括如下模块：
42、模块m3.1：节点根据当前轮次以及自身的私钥进行vrf运算，分片内节点根据公钥值大小进行排序结合crev划分hash区间，若最后得出的vrf结果落在自身划分的范围内，则选举为领导人节点；
43、模块m3.2：领导人节点只能管理一段时间的分片，如果领导人在任期发生错误或任本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于分片技术的Hashgraph共识改进方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于分片技术的Hashgraph共识改进方法，其特征在于，所述步骤S1包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的基于分片技术的Hashgraph共识改进方法，其特征在于，所述步骤S3包括如下步骤：
4.根据权利要求1所述的基于分片技术的Hashgraph共识改进方法，其特征在于，所述步骤S4包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的基于分片技术的Hashgraph共识改进方法，其特征在于，所述步骤S4.2中分片内的事件通过2/3以上的分片内节点包括领导人节点。
6.一种基于分片技术的Hashgraph共识改进系统，其特征在于，所述系统包括如下模块：
7.根据权利要求6所述的基于分片技术的Hashgraph共识改进系统，其特征在于，所述模块M1包括如下模块：
8.根据权利要求6所述的基于分片技术的Hashgraph共识改进系统，其特征在于，所述模块M3包括如下模块：
9.根据权利
10.根据权利要求9所述的基于分片技术的Hashgraph共识改进系统，其特征在于，所述模块M4.2中分片内的事件通过2/3以上的分片内节点包括领导人节点。
...【技术特征摘要】
1.一种基于分片技术的hashgraph共识改进方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于分片技术的hashgraph共识改进方法，其特征在于，所述步骤s1包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的基于分片技术的hashgraph共识改进方法，其特征在于，所述步骤s3包括如下步骤：
4.根据权利要求1所述的基于分片技术的hashgraph共识改进方法，其特征在于，所述步骤s4包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的基于分片技术的hashgraph共识改进方法，其特征在于，所述步骤s4.2中分片内的事件通过2/3以上的分片内节点包括领导人节点。
...【专利技术属性】
技术研发人员：韩鹏，陈越，李嫄源，张绪航，熊黎丽，周扬眉，唐四强，侯锋，黄鑫，郑申海，朱智勤，
申请(专利权)人：重庆市科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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