【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于区块链及密码学领域，涉及共识机制、分片等技术。具体将是对传统分片系统进行改进。
技术介绍
0、技术背景
1、传统的分片系统关注数据管理和通信效率，它通过将整个区块链网络分割成多个独立的分片，每个分片负责处理一部分交易，从而提高交易吞吐量。这种结构可以同时执行多个交易，并且能够在分片之间并行处理，从而有效提高整体的交易处理能力。与传统的单一链结构相比，分片系统的并行处理特性使得系统能够更有效地应对大规模交易的挑战，从而提高了交易吞吐量。另外，传统分片系统采用完全分片结构，即每个节点只负责一个分片的工作。这种结构的优势在于每个节点只需处理特定的分片交易，不需要关注其他分片的状态。这样可以有效降低节点之间的通信和同步开销，进一步提高系统的吞吐量。
2、然而，传统的区块链分片系统在追求提高交易吞吐量的同时，也面临着一些挑战。第一个挑战是处理跨片交易引入的额外开销。具体来说，在处理跨片交易时，需要依赖第三方(如中心化交易协调器)的介入。因此，完全分片的架构增加了系统处理交易的复杂性，引入了额外的开销和延迟，使得整个系统的性能和可扩展性受到影响。其次，传统分片系统也面临着片内共识安全性的挑战。系统通过将节点随机分配到固定的分片中来实现扩展性，但某些恶意节点在特定分片上集中，从而削弱了该分片的安全壁垒，为敌对方提供了更多发动攻击的机会。这种情况下，恶意节点可以操纵特定分片的共识过程，破坏系统的正常运行。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于动态信
2、(1)节点初始化：overlap shard由n个节点和m组分片组成。对于任意分片θi，分片内的节点数表示为num(si)，且满足
3、
4、(2)节点加入：overlap shard采用身份区块链机制，使节点解决一个难题并将其解决方案添加到身份区块链中以加入网络。系统按照固定的时间间隔划分epoch。在每个epoch，节点的分配都会重新配置。每个节点都提供一组公钥和私钥，并根据他/她的公钥和当前epoch的随机数生成一个新的pow难题。所有节点都会用自己的私钥对pow难题进行签名，并向全网公布签名后的难题。每个节点的主要职责是成功解决难题，创建新的区块，并将自己的身份记录在相应的身份区块链中。每个新纪元的pow难题的难度都会根据前一个纪元的唯一身份数量进行精确调整。
5、(3)节点分配：在新的epoch中，overlap shard根据rv信誉评级方案重新分配节点。每个信誉级别的节点被随机分配到每个分片中，同时为核心节点的选举进行投票。计算参与节点i的综合得分的投票公式可表示为：
6、
7、经过信誉值累计和投票值的计算得出综合可信度，并通过设定不同的重叠因子φ(0<φ<1)授权相应数量的核心节点。
8、(4)跨分片交易处理。假设用户a位于分片a，他想向位于分片b的用户b发起一笔转账，金额为x元，分片a和b之间存在重叠的核心区域。在分片a中，当a想要与b进行跨组交易时，未确认的交易txa→b被核心区域内的节点接收。a中的节点和核心节点共同验证该交易的源有效性。只有当a的余额≥x时，才会执行跨片交易中的取款操作a-x。取款操作完成后，核心区域内的节点将交易txa→b发送到分片b中，b中的节点接收该交易。b中的节点与核心节点共同验证交易的结果有效性，并执行存款操作b+x，完成跨片交易。存款操作完成后，核心节点将交易txa→b打包进区块，并更新区块头中的merkle树的根和区块身中的交易列表lista→b和状态列表lista与listb。
9、与现有技术相比，本专利技术有效解决了传统分片在提高交易吞吐量方面所面临的一些挑战。具体来说，本专利技术通过设置基于rv信誉值的方案，动态地调整节点状态，对节点的可信度和可靠性进行评估，提高了系统的安全性和可靠性。另外，由于完整的分片结构增加了处理交易的复杂性，引入了额外的开销和延迟，从而影响系统的整体性能和可扩展性，因此，本专利技术所提出的重叠动态分片方法overlap shard，通过位于分片中重叠的核心节点对交易的验证和处理，促进了跨分片交易的快速处理，从而提高了系统的效率。实验效果表明，基于动态信用评估的分片方法——overlap shard提高了跨分片交易处理速率，具有很好的安全性和可扩展性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.本专利技术的目的是提供一种基于动态信用评估的分片方法——Overlap Shard，其特征在于可以通过计算节点信誉，动态地更新节点状态及其权限，具体过程如下：
【技术特征摘要】
1.本发明的目的是提供一种基于动态信用评估的分片方法——overlap shar...
【专利技术属性】
技术研发人员：王伊蕾，张怡婷，王艺嘉，张明月，李涛，周璐敏，
申请(专利权)人：曲阜师范大学，
类型：发明
国别省市：
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