[发明专利]一种区块链的共识方法

说明书

本发明公开了一种区块链共识方法，涉及区块链底层技术领域，用于解决现有区块链出块效率慢、安全性不够的问题，包括，多个节点；以及，以生成顺序N编号的若干区块；其特征在于：所述节点包括出块节点和验证节点；所述出块节点用于接收和缓存其余节点对于上一区块（编号N‑1）的签名；所述验证节点对收到的交易信息进行验证，并对验证后的交易签名并广播；所述节点按照顺序轮流生成区块，若所述节点无法生成区块，则跳过所述区块的编号。达到利用区块链的特性改进BFT类共识算法，兼顾安全的同时提升了效率。

技术领域

本发明涉及区块链底层技术领域，特别涉及一种区块链的共识方法。

背景技术

2016年10月18日工业和信息化部发布的《中国区块链技术和应用发展白皮书》中，将区块链定义为一种无须中介参与、亦能在互不信任或弱信任的参与者之间维系一套不可篡改的账本记录的技术。区块链是一种以区块(block)为单位的链(chain)状数据结构，每一个区块都与前续区块通过密码学证明的方式链接在一起，而共识是指多方参与的节点在预设规则下，通过多个节点交互对某些数据、行为或流程达成一致的过程。

目前许多区块链采用了BFT（拜占庭）类算法来实现共识，例如PBFT，DBFT，VBFT等。然而BFT类算法一般需要至少2轮投票，然后出块，使得效率和安全方面无法兼得。BFT类共识算法最初构造用于分布式系统达成一致性。对于区块链，每个区块可以视作均运行了一轮BFT类共识算法，一条链则等价于多次重复运行BFT类共识算法，故达成共识的时间较长，使得效率低下，故有待改进。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明构造的目的是提供一种区块链的共识方法，达到兼顾安全和效率的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种区块链的共识方法，包括：多个节点；以及，以生成顺序N编号的若干区块，记所述节点个数为M；所述节点包括出块节点和验证节点；所述出块节点用于接收和缓存其余节点对于上一区块（编号N-1）的签名；所述验证节点对收到的交易信息进行验证，并对验证后的交易签名并广播；所述节点按照顺序轮流生成区块，若所述节点无法生成区块，则跳过所述区块的编号。

优选的，当所述出块节点无法正常生成区块时，所述出块节点将发送超时信息，由所述验证节点接收并进行全网广播；所述超时信息中将包含所述区块的编号N、以便于下个所述出块节点知晓超时信息中的区块编号N，当其收到M/3+1个超时信息时，则开始生成下一个区块，如此反复。

优选的，N+1区块内包含有N区块的hash值以及M/3+1个验证节点的签名。

通过将上一个区块的签名信息保存在当前区块内，即对前一块的hash值签名保存在下一个区块中，相比现有的区块链，增加了对前一区块的确认信息，提高了安全性，验证节点用于对收到的验证信息进行验证，以及对验证后的交易签名广播，全部节点按照顺序轮流生成区块，保证了区块链的有序性，且当节点无法生成区块时，该节点将发送超时信息，且超时信息内包含该区块编号N，则便于下个出块节点接收信息，并跳过该区块编号。

优选的，一种新型区块链构造的共识算法，包括如下步骤：

S1:所述节点按照顺序轮流生成区块；

S2：所述出块节点接收并缓存其余节点对于上一区块（编号N-1）的签名；当所述出块节点无法正常生成区块时，所述出块节点将发送超时信息；

S3：所述出块节点整理当前生成区块所需要的交易信息，进行验证，签名并广播有效交易信息；

S4：等待并接收步骤S7中验证节点广播的签名信息；

S5：判断所述出块节点是否满足出块条件：

a.若出块节点收到S4中获取的交易验证数量大于节点数量的2/3，即2 M/3+1，否则不满足；