【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及區(qū)塊鏈領(lǐng)域，更具體地涉及一種適合聯(lián)盟鏈的高效的動態(tài)bft共識實現(xiàn)方法。
技術(shù)介紹
1、聯(lián)盟鏈是區(qū)塊鏈的一種類型，它介于公有鏈和私有鏈之間，主要應用于需要部分信任、合作伙伴之間的協(xié)同場景。聯(lián)盟鏈通常由多個機構(gòu)或組織共同管理，不是完全公開的。每個參與機構(gòu)或組織都有權(quán)限加入網(wǎng)絡，但外部用戶沒有直接訪問權(quán)限。
2、傳統(tǒng)聯(lián)盟鏈中的bft共識協(xié)議采用了靜態(tài)委員會，即委員會數(shù)目n始終固定不變，在通信無延遲的同步網(wǎng)絡環(huán)境下，對于每個新產(chǎn)生的區(qū)塊，委員會成員進行投票，當委員會收集到超過n/2個一致投票意見時，區(qū)塊有效性的合法證據(jù)形成，區(qū)塊可以被安全提交。
3、例如公告號為：cn117792608a專利技術(shù)專利公告的適用于聯(lián)盟鏈的優(yōu)化異步bft共識實現(xiàn)方法，包括：當完成初始化后進行交易打包與生成區(qū)塊，將生成的區(qū)塊采用一致性廣播、驗證和投票后，各個節(jié)點采用基于gpc子協(xié)議對區(qū)塊進行一致性確認及提交。本專利技術(shù)采用的dag鏈結(jié)構(gòu)，不僅保留每個節(jié)點提案的區(qū)塊來提升交易吞吐量，并能夠利用dag節(jié)點的引用關(guān)系推進協(xié)議；基于一致性廣播(cbc)和全局完美拋幣(gpc)保證異步共識協(xié)議的安全性，采用有向無環(huán)圖dag作為鏈的拓撲結(jié)構(gòu)，將dag邊的引用關(guān)系作為bft共識中投票的一部分，加快異步bft共識協(xié)議的運行效率，降低共識協(xié)議的通信復雜度。
4、例如公告號為：cn117424692a專利技術(shù)專利公告的基于分區(qū)技術(shù)的聯(lián)盟鏈共識方法及系統(tǒng)，包括：設計基于線性bft的雙層共識框架，并采用創(chuàng)新的分區(qū)架構(gòu)，將網(wǎng)絡節(jié)點分到不
5、但本申請在實現(xiàn)本申請實施例中專利技術(shù)技術(shù)方案的過程中，發(fā)現(xiàn)上述技術(shù)至少存在如下技術(shù)問題：
6、然而現(xiàn)實中節(jié)點會因網(wǎng)絡問題或硬件故障等，加入退出協(xié)議運行，當節(jié)點動態(tài)參與時，委員會節(jié)點的總數(shù)n不斷發(fā)生變化且無法被提前預知，原有的靜態(tài)門限n/2無法達成，相應的靜態(tài)bft共識協(xié)議失去活性。本專利技術(shù)基于傳統(tǒng)pbft共識和動態(tài)一致性子協(xié)議實現(xiàn)，充分考慮了現(xiàn)實場景中委員會節(jié)點狀態(tài)的不確定性，在休眠模型下解決了委員會節(jié)點動態(tài)參與的問題，本專利技術(shù)具有安全性，高效性和動態(tài)性。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本專利技術(shù)提供了一種適合聯(lián)盟鏈的高效的動態(tài)bft共識實現(xiàn)方法，以解決上述
技術(shù)介紹
中存在的問題。
2、為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：
3、一種適合聯(lián)盟鏈的高效的動態(tài)bft共識實現(xiàn)方法，包括以下步驟：步驟1：對網(wǎng)絡中的協(xié)議進行初始化；步驟2：對網(wǎng)絡中節(jié)點進行主節(jié)點選舉；步驟3：對節(jié)點設置動態(tài)一致性協(xié)議，動態(tài)一致性協(xié)議包括一般流程與快速流程；步驟4：將步驟3設置的動態(tài)一致性協(xié)議嵌入到傳統(tǒng)的拜占庭容錯協(xié)議的通信流程中，得到動態(tài)bft協(xié)議。
4、優(yōu)選的，所述對網(wǎng)絡中的協(xié)議進行初始化步驟為：設定協(xié)議的最大延遲時間，保證消息在發(fā)出最大延遲時間內(nèi)送達，且協(xié)議基于鎖步同步網(wǎng)絡實現(xiàn)，使各節(jié)點維護的本地時鐘基本一致；在協(xié)議啟動時，初始化委員會，使委員會中節(jié)點數(shù)量為n，且委員會中節(jié)點數(shù)量是公開的，并保證每個節(jié)點都有唯一的編號；設置通信網(wǎng)絡為p2p網(wǎng)絡，網(wǎng)絡中每個節(jié)點通過泛洪方式接入網(wǎng)絡并傳遞收到的消息；在協(xié)議運行前，節(jié)點在本地生成自己的公鑰與私鑰，并以公鑰作為身份信息，每個節(jié)點在協(xié)議初始化時向全網(wǎng)絡廣播自己的公鑰；設定協(xié)議當前的輪次，記為初始化視圖號，且每次主節(jié)點變更或新一輪區(qū)塊提案開始時，視圖號增加；各節(jié)點收集網(wǎng)絡中的交易記錄交易池，后續(xù)節(jié)點從交易池中取出交易打包區(qū)塊；在網(wǎng)絡運行過程中，若有協(xié)議加入或退出網(wǎng)絡，設定一個誠實大多數(shù)的約束條件。
5、優(yōu)選的，所述各節(jié)點收集網(wǎng)絡中的交易記錄交易池，后續(xù)節(jié)點從交易池中取出交易打包區(qū)塊步驟為：將用戶交易廣播到整個網(wǎng)絡，使每個節(jié)點都會接收這些交易；將接收到的交易暫時保存在“交易池”中，等待節(jié)點將其納入一個區(qū)塊中；節(jié)點根據(jù)手續(xù)費從交易池中篩選出交易；節(jié)點將篩選出的交易整理成一個區(qū)塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并對區(qū)塊的數(shù)據(jù)進行哈希計算，得到區(qū)塊唯一的區(qū)塊哈希值；節(jié)點根據(jù)區(qū)塊哈希值完成一個區(qū)塊的打包和驗證后，將該區(qū)塊廣播到網(wǎng)絡中，通知其他節(jié)點更新他們的區(qū)塊鏈記錄；其他節(jié)點驗證這個新區(qū)塊的有效性，若驗證為有效，則將區(qū)塊添加到本地的區(qū)塊鏈賬本中。
6、優(yōu)選的，所述對區(qū)塊的數(shù)據(jù)進行哈希計算，得到區(qū)塊唯一的區(qū)塊哈希值步驟為：獲取區(qū)塊中的各項數(shù)據(jù)，所述各項數(shù)據(jù)包括前一個區(qū)塊的哈希、merkle根以及時間戳；根據(jù)各項數(shù)據(jù)得到區(qū)塊唯一的區(qū)塊哈希值的方法為bh＝h(ph+mr+tp+no)，其中bh表示為區(qū)塊唯一的區(qū)塊哈希值，h為哈希函數(shù)，ph為前一個區(qū)塊的哈希值，mr為區(qū)塊中所有交易的根哈希值，tp為區(qū)塊生成的時間戳，no為隨機數(shù)。
7、優(yōu)選的，所述誠實大多數(shù)的約束條件為：獲取在線節(jié)點總數(shù)量n與惡意節(jié)點數(shù)ft，在任意時間t，在線的拜占庭節(jié)點數(shù)量ft不能超過總在線節(jié)點數(shù)n的一半，即
8、優(yōu)選的，所述對網(wǎng)絡中節(jié)點進行主節(jié)點選舉步驟為：每一輪選舉開始時，初始化視圖的輪次編號，所述輪次編號對應當前選舉輪次中的主節(jié)點任期；所有在線節(jié)點通過可驗證隨機函數(shù)進行計算，得到一個vrf值；每個在線節(jié)點在計算出vrf值后，將vrf值廣播到網(wǎng)絡中；網(wǎng)絡中所有節(jié)點收集網(wǎng)絡中廣播的vrf值，并對這些值進行對比，選取vrf值最大的節(jié)點作為本輪次的主節(jié)點，也即出塊節(jié)點；通過選取的主節(jié)點生成新區(qū)塊并廣播，網(wǎng)絡中誠實節(jié)點對新區(qū)塊進行驗證，并在確認區(qū)塊有效性后達成共識，將新區(qū)塊添加到區(qū)塊鏈中；本輪次的區(qū)塊生成并確認完畢后，更新視圖編號，并在下一輪選舉開始時，所有節(jié)點再次計算新的vrf值，選出新一輪的主節(jié)點。
9、優(yōu)選的，所述所有在線節(jié)點通過可驗證隨機函數(shù)進行計算，得到一個vrf值步驟為：獲取節(jié)點的公鑰與私鑰；根據(jù)節(jié)點的公鑰與私鑰得到vrf值的方法為vrf＝h(sig(sk，x))，其中vrf表示為vrf值，h為一種哈希函數(shù)法，sig為數(shù)字簽名函數(shù)，sk為節(jié)點的私鑰，x為輸入數(shù)據(jù)。
10、優(yōu)選的，所述一般流程步驟為：步驟3.1：在線節(jié)點在進入?yún)f(xié)議時發(fā)送一個awake消息，消息格式為<awake，v，s，h(pre)>pk，其中v為當前視圖號，s為消息屬于視圖v中的第s步，h(pre)為節(jié)點最新狀態(tài)消息pre的哈希值，下標pk為節(jié)點的公鑰；將在線節(jié)點發(fā)送的awake消息收集在一個集合awk中，且新加入的節(jié)點在收到awk集合中的信息后更新至當前狀態(tài)，退出節(jié)點則會被自動忽略；步驟3.2：所有在線節(jié)點收集awk集合中的awa本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種適合聯(lián)盟鏈的高效的動態(tài)BFT共識實現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適合聯(lián)盟鏈的高效的動態(tài)BFT共識實現(xiàn)方法，其特征在于：所述對網(wǎng)絡中的協(xié)議進行初始化步驟為：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適合聯(lián)盟鏈的高效的動態(tài)BFT共識實現(xiàn)方法，其特征在于，所述各節(jié)點收集網(wǎng)絡中的交易記錄交易池，后續(xù)節(jié)點從交易池中取出交易打包區(qū)塊步驟為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種適合聯(lián)盟鏈的高效的動態(tài)BFT共識實現(xiàn)方法，其特征在于，所述對區(qū)塊的數(shù)據(jù)進行哈希計算，得到區(qū)塊唯一的區(qū)塊哈希值步驟為：
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適合聯(lián)盟鏈的高效的動態(tài)BFT共識實現(xiàn)方法，其特征在于：所述誠實大多數(shù)的約束條件為：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適合聯(lián)盟鏈的高效的動態(tài)BFT共識實現(xiàn)方法，其特征在于：所述對網(wǎng)絡中節(jié)點進行主節(jié)點選舉步驟為：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種適合聯(lián)盟鏈的高效的動態(tài)BFT共識實現(xiàn)方法，其特征在于：所述所有在線節(jié)點通過可驗證隨機函數(shù)進行計算，得到一個VRF值步驟為：
8.根據(jù)權(quán)利要求
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適合聯(lián)盟鏈的高效的動態(tài)BFT共識實現(xiàn)方法，其特征在于：所述快速流程步驟為：
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適合聯(lián)盟鏈的高效的動態(tài)BFT共識實現(xiàn)方法，其特征在于：所述得到動態(tài)BFT協(xié)議步驟為：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種適合聯(lián)盟鏈的高效的動態(tài)bft共識實現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適合聯(lián)盟鏈的高效的動態(tài)bft共識實現(xiàn)方法，其特征在于：所述對網(wǎng)絡中的協(xié)議進行初始化步驟為：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適合聯(lián)盟鏈的高效的動態(tài)bft共識實現(xiàn)方法，其特征在于，所述各節(jié)點收集網(wǎng)絡中的交易記錄交易池，后續(xù)節(jié)點從交易池中取出交易打包區(qū)塊步驟為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種適合聯(lián)盟鏈的高效的動態(tài)bft共識實現(xiàn)方法，其特征在于，所述對區(qū)塊的數(shù)據(jù)進行哈希計算，得到區(qū)塊唯一的區(qū)塊哈希值步驟為：
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適合聯(lián)盟鏈的高效的動態(tài)bft共識實現(xiàn)方法，其特征在于：所述誠實大多數(shù)的約束條件...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：丁寧，龍宇，谷大武，
申請(專利權(quán))人：無錫市區(qū)塊鏈高等研究中心，
類型：發(fā)明
國別省市：
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