[发明专利]一种区块链共识机制实现系统及其实现方法

权利要求书

1.一种区块链共识机制实现系统，其特征在于，所述区块链共识机制实现系统包括运算模块和激励模块，所述运算模块能够对所述区块链中不同节点进行算力竞争工作量证明运算，所述激励模块能够根据所述运算模块的运算过程和运算结果对所述节点和参加所述运算过程的参与者执行相应的激励操作，其特征在于：

所述运算模块包括里程碑区块确定子模块、编码子模块和排序子模块；其中，所述里程碑区块确定子模块用于通过竞选方式得到节点处普通区块，并赋予所述节点处普通区块相应的里程碑区块资格；

所述编码子模块能够将普通区块和里程碑区块组合形成复合区块链结构，以得到关于所述复合区块链结构的进位制哈希系列编号，具体为将所述普通区块和里程碑区块组合形成单链等级制形式的复合区块链结构后，将两个所述里程碑区块之间的全部普通区块对应的数据打包形成一个默克尔树值，并将对应信息折叠在所述默克尔树值中、和保存于另一新的里程碑区块内，从而形成所述进位制哈希系列编号；

所述排序子模块能够使所述复合区块链结构中不同区块之间的顺序关系序号是按照所述进位制哈希系列编号中的哈希值与相应时间戳的机制形成的，以及能够根据所述算力竞争工作量证明运算得到的关于所述区块链中节点和参与者的不同主体自身算力竞争工作量对应的权重进行排序；

所述激励模块能够对具有最高权重的主体分配有效工作量证明凭证，并且对于在所述排序位于特定排序位置的所述参与者，按照递减的方式分配有效工作量证明凭证。

2.如权利要求1所述的区块链共识机制实现系统，其特征在于，所述里程碑区块确定子模块具体能够继承特定算力竞争算法的同时将所述特定算力竞争算法对应的哈希值前4-5个字符设定为0，并在预设里程碑区块的固定出块时间内，所述排序子模块能够使所有参与者根据其自身选择结果字符串对应的统计结果确定打包节点，所述打包节点就会获得所述里程碑区块资格；

所述运算模块还包括权重分配子模块和信息转移子模块，所述权重分配子模块能够对部分进行选择结果字符串的参与者分配相应的算力竞争工作对应的权重，所述信息转移子模块能够将所述节点处普通区块相互组合的默克尔树值、区块链中节点的激励信息、所述参与者的激励信息和所述区块链中系统内部的交易信息转移到所述里程碑区块内进行保存记录。

3.如权利要求1所述的区块链共识机制实现系统，其特征在于，

所述编码子模块还能够在所述普通区块的系列编号在遇到所述里程碑区块时会进行进位操作，并指示所述里程碑区块的系列编号把上一里程碑区块的连续哈希值涵盖进入当前里程碑区块的连续哈希值中传承，并且当所述里程碑区块的生成个数为6个以上时，将对所述普通区块进行剪裁操作。

4.如权利要求2所述的区块链共识机制实现系统，其特征在于，所述排序子模块使所有参与者根据其自身选择结果字符串对应的统计结果确定打包节点的具体过程为：

第一，构建一以若干三角形按照2n-1方式组成的矩阵，其中n为表征矩阵层数的正整数，在每个三角形上设置唯一的编码以及建立对应的索引编码，同时设定所述矩阵中每层的权重值为n³，所有参与者通过相应的凭证在所述矩阵中按照每层选择唯一一个三角形的原则，每次从第n层中选出一三角形并获得所述三角形对应的索引编码，获得的n个编码共同组成一个集合数据串，所述集合数据串经过哈希加密处理后，由所述算力竞争工作量证明得到的节点打包保存到所述普通区块中；

第二，所述集合数据串会分成两次进行上传操作，并且每次上传操作对应的集合数据串都是完全相同的第一部分和第二部分，其中，所述第一部分是经过哈希加密处理后上传的，所述第二部分是在里程碑区块固定出块时间截止后、不经过加密处理而是采用明文方式上传的，所述第二部分上传后由系统按照所述第一部分的加密方式进行加密处理，以实现与所述第一部分进行一致性的核对处理；

第三，对通过所述核对处理的所述第一部分中的集合数据串对应的明文信息进行统计排序处理，从而得到所述选择结果字符串，其中所述统计排序处理的规则是所述矩阵每层中被选中且被选中的频率最低对应的三角形具有最高的权重，所述矩阵每层中具有最高权重的三角形所组成的集合就是所述算力竞争工作量证明的产生结果。