[发明专利]一种基于BFT共识算法实现的动态节点管理方法

说明书

本发明公开了一种基于BFT共识算法实现的动态节点管理方法。在一个区块链网络上，新节点通过线下获取证书得到区块链网络的准入及参与共识资格，向全网现有节点请求连接后并验证通过后成功加入共识；而当一个节点请求退出区块链网络时，向全网请求退出，经各节点管理员同意后成功退出区块链网络。新增节点的步骤具体为：新节点拿CA证书通过介绍人节点连接后获取全网的连接信息，经全网共识且新节点完成同步后加入区块链网络。删除节点的步骤具体为：选择退出的节点向全网广播退出请求，各节点管理员选择同意其退出则向全网广播删除退出节点；当全网共识同意节点退出后更新各自的连接信息并与选择退出节点断开连接,将该节点清出区块链网络中。

技术领域

本发明涉及去中心化的区块链CA证书体系，尤其涉及一种基于BFT共识算法实现的动态节点管理方法。

背景技术

区块链技术，区块链是一种新型去中心化协议，能安全地存储数字货币交易或其他数据，信息不可伪造和篡改，区块链上的交易确认由区块链上的所有节点共同完成，由共识算法保证其一致性，区块链上维护一个公共的账本，公共账本位于存储区块上任何节点可见，从而保证其不可伪造和篡改。

传统区块链的BFT共识算法没有动态节点管理的功能，尽管BFT现在已经有了很多改进和变种版本，大多都是对于共识一致性的保障和可用性增强上，对于如何动态管理节点的探索却一直都是空白的状态。就拿PBFT算法来说，增删节点的过程就需要将所有节点全部停机，然后更新配置文件，再全部重启。但是这样的做法在实际生产中则显得不可接受，如何解决BFT共识算法的动态成员管理问题是将区块链技术运用于实际的一项挑战。

正是面对这一棘手的亟待解决问题，我们提出了动态成员管理机制。使整个区块链系统能在不停机情况下，进行动态的增删节点。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于BFT共识算法实现的动态节点管理方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于BFT共识算法实现的动态节点管理方法，包括如下步骤：

1)ECert和RCert的获取：线下由第三方认证中心生成新节点加入区块链网络的CA证书，所述CA证书包括Ecert证书和Rcert证书；其中，ECert为节点准入证书，只有拥有ECert证书的节点才能进入区块链网络，RCert为节点参与投票共识的证书，只有拥有RCert证书才能参与区块链网络的共识投票；

2)介绍人机制：新节点通过选择一个现有节点作为介绍人拿到全网的网络连接信息，介绍人节点验证CA证书，证书通过后才将全网的网络连接信息发送给新节点；

3)现有节点需要有2f+1个节点同意通过新节点的CA认证：新节点拿到全网的网络连接信息需要继续带上CA证书和全部节点请求连接，现有节点确认全网2f+1个节点同意新节点的认证后和新节点建立反向连接；

4)新节点进入Recovery恢复：在新节点确认全网N-f个节点都与自己相连后触发，新节点的Recovery完成时则与区块链网络上的其他节点保持同步；

5)新节点正式加入共识投票：在新节点完成Recovery后向全网广播申请加入共识，全网共识同意后真正更新共识算法的参数，新节点完成加入过程；

6)退出节点的认证需要通过各节点管理员的确认：退出节点需要向区块链网络中的所有节点提交退出申请，由各节点的管理员认证确认同意后发起全网共识确认退出节点的信息；

7)现有节点与退出节点断开连接：现有节点确认2f+1节点同意申请退出节点的请求后与退出节点断开网络连接，更新自己的全网连接信息；

8)区块链网络更新共识参数：现有节点确认自己更新完连接信息后全网广播更新共识参数，当确认全网2f+1节点同意更新后完成更新，退出节点才真正退出区块链网络。