[发明专利]区块链共识方法及共识系统

说明书

本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种区块链共识方法及共识系统。该共识方法包括以下步骤：主节点判断接收到的交易信息是否有效，若有效，则将该交易信息打包成新区块，并将该新区块加入所述新区块所在分区内的目标子链；将所述新区块在所述目标子链内进行共识，共识通过后，向除所述目标子链外的其他分区内的子链广播所述新区块，使得其他分区内的子链验证所述新区块内的交易信息是否有效；若其他分区内的子链返回验证所述新区块中的交易信息有效的信息，则在所述目标子链上保留所述新区块，否则在所述目标子链上删除所述新区块。本发明通过有向无环图的方式布局多个分区，能够达到并行计算共识的目的，具有提高共识效率的优点。

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种区块链共识方法及共识系统。

背景技术

区块链是一种分布式账本技术，也可以看作是一种按时间顺序存储数据的数据结构。共识机制作为区块链的核心技术，是指通过区块链网络中特殊节点的投票，在很短时间内完成对交易的验证和确认；对一笔交易，如果利益不相干的若干个节点能够达成共识，就可以认为全网对此也能够达成共识。共识机制的目的是使所有的诚实节点保存一致的区块链视图，需要同时满足两个性质：1)一致性。所有诚实节点保存的区块链的前缀部分完全相同；2)有效性。由某诚实节点发布的信息终将被其他所有诚实节点记录在自己的区块中。

PBFT(Practical Byzantine Falut Tolerance，实用拜占庭容错)算法是一种共识算法。目前现有基于PBFT共识算法的区块链平台，基本都是通过三个阶段提交来完成区块的生成：第一阶段：利用PBFT共识算法，对提交给平台的交易进行共识，把达成一致共识的交易，放入有序的共识确认后交易队列；第二阶段：打块节点从共识后交易的线性队列中，按照顺序把交易打包到区块中，然后把打包好的区块广播给所有记账节点，记账节点收到该区块后，验证区块内打包的交易有效后，返回签名确认；第三阶段：打块节点收到半数以上记账节点的对该区块的签名确认后，把签名结果广播给所有记账节点，记账节点把该区块写到自己的链中。

上述利用PBFT共识算法进行共识的方法具有线性处理过程复杂，效率低的缺点。

发明内容

本发明提供了一种区块链共识方法及共识系统，以解决现有技术中PBFT共识算法进行共识处理时过程复杂、效率低的问题。

本发明的一个方面，提供了一种区块链共识方法，包括以下步骤：

主节点判断接收到的交易信息是否有效，若有效，则将该交易信息打包成新区块，并将该新区块加入所述新区块所在分区内的目标子链；其中区块链网络通过有向无环图的方式布局多个分区，每个分区包括至少一条子链；

将所述新区块在所述目标子链内进行共识，共识通过后，向除所述目标子链外的其他分区内的子链广播所述新区块，使得其他分区内的子链验证所述新区块内的交易信息是否有效；

若其他分区内的子链返回验证所述新区块中的交易信息有效的信息，则在所述目标子链上保留所述新区块，否则在所述目标子链上删除所述新区块。

进一步地，向除所述目标子链外的其他分区内的子链广播所述新区块的步骤包括：

在其他分区内的子链中选取头部节点和多个中间节点作为所述新区块的验证节点，向所述新区块的验证节点广播所述新区块。

进一步地，其他分区内的子链中所述新区块的验证节点的数量大于或等于子链验证节点总数量的一半。

进一步地，向除所述目标子链外的其他分区内的子链广播所述新区块之后，还包括：

其他分区内的子链通过PBFT共识的方法验证所述新区块内的交易信息是否有效，并在PBFT共识的确认阶段向所述主节点返回是否对所述新区块签名确认的结果，其中，在其他分区内的子链中所有验证节点均验证所述新区块内的交易有效的情况下，该子链在PBFT共识的确认阶段向所述主节点返回对所述新区块签名确认的结果。