[发明专利]一种基于诚信的区块链共识机制

说明书

本发明公开了一种基于诚信的区块链共识机制。本发明包括诚信值校验模块、动态保证金计算模块、保证金缴纳校验模块、奖励及制裁校验模块、退出集合及保证金赎回校验模块五个模块；当节点想加入共识集合时，首先要通过诚信值校验模块的校验，由动态保证金计算模块计算节点需要缴纳的保证金，并由保证金缴纳校验模块监督保证金的缴纳；在节点工作过程中，其行为受奖励及制裁校验模块的监督及管制，该模块会对节点的行为作出奖励或制裁；当节点自愿退出共识集合时，由退出集合及保证金赎回校验模块对节点酬金和保证金进行发放。本发明改善了原有机制电力资源消耗高的缺点，将人的做功提高到最大，最大限度的避免了浪费，大大提高了安全性。

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，具体涉及一种基于诚信的区块链共识机制。

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,面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、P0S(ProofofStake):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、P0I(ProofofImportance):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:P0I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。

在一次共识的达成过程中，付出努力的不是拥有极大算力的节点，因为这个节点可能造假；也不是已经拥有很多财产的获利者；而是活跃在系统中，努力为区块链做贡献的诚实节点，因为有它们的帮助，才能较好的达成共识。目前已有的共识机制不仅未提供优良的记账机制，更无法对节点进行筛选、激励和惩罚。

发明内容

本发明旨在提供一种可用于节点公平竞争的区块链共识机制。

本发明包括诚信值校验模块、动态保证金计算模块、保证金缴纳校验模块、奖励及制裁校验模块、退出集合及保证金赎回校验模块五个模块；