[发明专利]基于贡献的区块链共识机制

说明书

本发明提出了一种基于贡献的区块链共识机制，将节点处理交易视为贡献并作为权益的增益，以增益后的权益值作为节点的贡献值，能够激励节点积极维护系统运行，有益系统生态发展；本发明使得处理交易多的活跃节点易于获得记账权，有益于交易的快速验证。

技术领域

本发明涉及区块链共识机制技术领域，具体涉及一种基于贡献的区块链共识机制。

背景技术

区块链是一种去中心化的分布式账本系统，账本是由包含若干交易记录的区块通过哈希值链接而成。分布式系统各节点所维护的账本需要保证一致，因此需要一个规则实现系统中节点间的状态复制。状态复制通过在相同状态的基础上执行相同的命令序列来实现，保证数据的一致性。区块链中的命令序列即交易序列，而交易序列存在于区块当中，因此，区块链中各节点实现状态复制即是所有节点对下一个加入链中的区块达成共识的过程，而这种对区块达成共识的算法则称为区块链共识机制。

目前广泛采用的共识机制包括工作量证明(POW)，权益证明(POS)，委托权益证明(DPOS)，重要性证明(POI)，实用拜占庭容错(PBFT)以及授权拜占庭容错(DBFT)等。

其中，1、POW(Proof Of Work)：工作量证明，通过解决数学难题竞争记账权。节点计算能力越强，越有可能最先解决数学难题，从而获得记账权；2、POS(Proof Of Stake)：权益证明，节点通过权益人持有的权益竞争记账权；权益体现为持有代币的份额，持有的代币越多，越有可能获得记账权；3、DPOS(Delegated Proof Of Stake)：委托权益证明，权益人用投票的方式选出一部分节点作为候选记账人，候选记账人节点轮流记账；4、POI(ProofOf Importance)：重要性证明，通过节点持有的权益、交易的数量及金额计算节点的重要性，重要性越高，越有可能获得记账权；5、PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)：实用拜占庭容错，采用许可投票、少数服从多数来选举领导者进行记账，当少于(N-1)/3个节点反对时即可成功记账；6、DBFT(Delegated Byzantine Fault Tolerance)：授权拜占庭容错，权益人用投票的方式选出一部节点作为候选记账人，候选记账人之间通过实用拜占庭容错算法来达成共识。

然而，上述各算法存在如下缺点：POW的显著的缺点是消耗大量的计算资源；POS仅以权益作为竞争记账权的依据有失公正，未考虑账户在整个系统中的行为特征及对系统所做的贡献；POI虽然在考虑权益的同时将账户的重要性考虑在内，但重要性本身仅体现的是对系统的使用而非贡献；PBFT不适合节点动态加入和退出的情况，因此适用性受限；基于委托或授权的DPOS和DBFT建立在选举人积极参与的基础上，而这一前提条件往往不能满足。

记账权意味着可以获得交易费作为回报，因此应将记账权授予积极为系统做出贡献，维持系统良好运行的节点，良好的记账激励机制对公有链尤为重要。目前已有的共识机制均未充分体现这一点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于贡献的区块链共识机制，能够基于某一节点对整个系统的贡献来竞争记账权，激励节点积极维护系统运行，有益系统生态发展。

为了实现上述目的，本发明提出了一种基于贡献的区块链共识机制，获取节点的交易处理节点信息；

客户端访问具有交易处理功能的服务端节点时，获取所述交易处理节点信息，当用户对交易签名时，客户端将处理节点信息作为交易数据的一部分进行签名；

服务端节点接收到具有签名的交易后，对交易进行验证；如果交易中的交易处理节点信息与配置的交易处理节点信息不匹配，则验证失败，拒绝处理该交易；

服务端节点将验证通过的合法交易发送给与其连接的其他节点；

竞争记账权时，通过节点的贡献值作为权益并以POS的方式竞争记账。