[发明专利]区块链共识方法及系统

说明书

本发明实施例提供了一种区块链共识方法及系统，属于区块链技术领域，方法包括：针对各次待生成的新区块，分配节点按预设的权限分配原则分配记账权至任一成员节点，其中，在同一时间段内，所述分配节点的个数为一个，且由所述成员节点选举产生，所述成员节点的个数为多个；获取所述记账权的所述成员节点对新区块的区块体进行区块体数据写入。采用本发明实施例的方案能够在完成区块链共识的基本功能基础上，使得区块链达成一致的效率高，成本低，而且实现简单。

技术领域

本发明实施例属于区块链技术领域，尤其涉及一种区块链共识方法及系统。

背景技术

随着互联网的不断发展，区块链技术应运而生，它是一种互联网数据库技术，具有去中心化、公开透明的特点。具体地，区块链技术的本质是去中心化且寓于分布式结构的数据存储、传输和证明的方法，用数据区块取代目前互联网对中心服务器的依赖，使得所有数据的变更或者交易项目都被记录在一个云系统之上。由于没有中央控制点的分布式对等网络，并且使用分布式集体运作的方法，可以说，区块链是网络上的“公开大账本”。它存在许多节点，每个节点都可以观察到整个账本，并且共同参与维护，其收益则是获得记账的权利，并且可以复制一份完整的数据库，单个节点无法修改数据库，从而保证了账本数据的安全可靠。

区块链共识是指在对等网络上多个区块链参与者之间对数据达成一致的过程，一般借由对区块记账权限分配的共识来完成。共识算法是区块链技术的核心，共识算法的优劣会直接影响到区块链应用的有效性和适用性。

在当前的区块链技术领域中，主要采用以下几种区块链的共识机制：

工作量证明(Proof of Work，PoW)，依赖机器进行数学运算来获取记账权，资源消耗相比其他共识机制高、可监管性弱，同时每次达成共识需要全网共同参与运算，性能效率比较低，容错性方面允许全网50％节点出错；

权益证明(Proof of Stake，PoS)，主要思想是节点记账权的获得难度与节点持有的权益成反比，相对于PoW，一定程度减少了数学运算带来的资源消耗，性能也得到了相应的提升，但依然是基于哈希运算竞争获取记账权的方式，可监管性弱。该共识机制容错性和PoW相同。它是Pow的一种升级共识机制，根据每个节点所占代币的比例和时间，等比例的降低挖矿难度，从而加快找随机数的速度；

股份授权证明(Delegate Proof of Stake，DPoS)，与PoS的主要区别在于节点选举若干代理人，由代理人验证和记账。其合规监管、性能、资源消耗和容错性与PoS相似。类似于董事会投票，持币者投出一定数量的节点，代理他们进行验证和记账；

实用拜占庭容错(Practical Byzantine Fault Tolerance，PBFT)，在分布式计算上，不同的计算机透过讯息交换，尝试达成共识；但有时候，系统上协调计算机(Coordinator/Commander)或成员计算机(Member /Lieutanent)可能因系统错误并交换错的讯息，导致影响最终的系统一致性。拜占庭将军问题就根据错误计算机的数量，寻找可能的解决办法，这无法找到一个绝对的答案，但可以用来验证一个机制的有效程度。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术存在如下缺陷：

PoW虽然可以达到完全去中心化，节点自由进出，但是目前bitcoin已经吸引全球大部分的算力，其它再用PoW共识机制的区块链应用很难获得相同的算力来保障自身的安全，挖矿造成大量的资源浪费，共识达成的周期较长；PoS虽然在一定程度上缩短了共识达成的时间；不再需要大量消耗能源挖矿，但还是需要挖矿；DPoS虽然大幅缩小参与验证和记账节点的数量，可以达到秒级的共识验证，但整个共识机制还是依赖于代币，很多商业应用是不需要代币存在的，普适性较差；PBFT下，当有1/3或以上记账人停止工作后，系统将无法提供服务；当有1/3或以上记账人联合作恶，且其它所有的记账人被恰好分割为两个网络孤岛时，恶意记账人可以使系统出现分叉。