[发明专利]一种基于节点能力的区块链区块打包和验证方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于节点能力的区块链区块打包和验证方法及系统，涉及区块链、虚拟货币及人工智能领域；其方法包括步骤1：将各节点进行分类获取不同类型的节点；步骤2：计算链条难度值总和确定权威链；步骤3：根据权威链上区块在设定周期内的位置，分配挖矿权给不同类型的节点；步骤4：获取挖矿权的不同类型的节点结合交易进行打包和交替产生新区块后，将新区块广播至各节点；步骤5：各节点根据产生新区块的节点类型对新区块进行验证；本发明解决了现有区块链区块打包和验证效率低、无法保证去中心化的问题，达到了提高节点区块挖掘与交易记录的高效与准确性、实现去中心化保证公平性的效果。

技术领域

本发明涉及区块链、虚拟货币及人工智能领域，尤其是一种基于节点能力的区块链区块打包和验证方法及系统。

背景技术

目前，比特币区块链系统一年的耗电量相当于秘鲁全国一年的用电量，并且还处于快速增长过程中；而这些巨量的计算和耗电量，除了产生比特币区块外，对人类社会没有其他价值，造成资源的浪费。在现有的比特币区块链系统中，采用工作量证明POW(Proof ofWork)共识机制，工作量证明方式使得比特币区块链系统的计算资源集中在少数几个矿池中，让比特币区块链系统形成中心化程度较高的社区，这种共识机制下所有节点均进行计算，一方面会消耗大量的计算资源和能量资源；另一方面，比特币区块链系统平均每十分钟产生一个区块，一笔交易从被记入区块到被确认需要一个小时，效率较低。

为了解决比特币区块链系统的计算资源浪费问题，BM设计并提出了DPoS系统，在该系统中，所有持有比特股的人进行投票产生101位代表即101个超级节点，EOS网络每3秒产生一个数据块，其速度是比特币区块链网络的200倍，处理效率大大提高；EOS网络采取投票机制，选取得票率最高的前20个节点直接作为超级节点，而第21名节点从剩余节点中随机挑选一个节点作为第21个区块工作者，EOS网络每63秒选举一轮超级节点；这种方法一方面提供了记账速度，另一方面节省了整个系统的电能资源。但是，DPoS系统无法保证去中心化，人为因素起到主导作用。

现有技术中的验证方式采用全网节点验证，存在部分节点无法验证、部分验证节点的计算能力差、网络差延长验证时间等问题，效率低，同时全网节点验证方式固定，导致整个区块验证和打包的安全性低；由于网络问题，部分交易容易同时被多个节点打包和出块，导致链路分叉；因此需要一种区块链区块打包和验证方法保证去中心化的同时提高计算效率，降低能源消耗。

发明内容

本发明的目的在于：本发明提供了一种基于节点能力的区块链区块打包和验证方法及系统，解决了现有区块链区块打包和验证效率低、无法保证去中心化的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于节点能力的区块链区块打包和验证方法，包括如下步骤：

步骤1：将各节点进行分类获取不同类型的节点；

步骤2：计算链条难度值总和确定权威链；

步骤3：根据权威链上区块在设定周期内的位置，分配挖矿权给不同类型的节点；

步骤4：获取挖矿权的不同类型的节点结合交易进行打包和交替产生新区块后，将新区块广播至各节点；

步骤5：各节点根据产生新区块的节点类型对新区块进行验证；

所述步骤1中不同类型节点包括验证节点、超级节点、挖矿节点和数据同步节点。

优选地，所述节点中确定超级节点和挖矿节点包括如下步骤：

步骤a：计算各节点的能力值后并排序，选取前N_s个节点作为超级节点，计算公式如下：

Score_i＝α∑N_i+βN_tr+γN_power+δN_end