[发明专利]一种应用于区块链的共识方法

权利要求书

1.一种应用于区块链的共识方法，其特征在于，基于上一个不可回滚的区块LIB方案，结合DPoS和BFT两种共识算法，包括步骤如下：

(1)首先利用DPoS方法产生区块和广播区块；

(2)利用BFT方法对产生的区块进行验证和投票，通过BFT确认的区块，可以写入到区块链，同时设置区块的LIB模式；

(3)投票后分析在写入区块的过程中遇到的临时分叉情况，根据区块高度对相应主链进行选择，将选择的主链上的区块进行同步并广播给其余连接的节点，达成共识；

(4)对同步或广播来的区块进行验证，验证通过后，达成共识，并执行区块写入。

2.根据权利要求1所述应用于区块链的共识方法，其特征在于，所述步骤(1)的具体实现过程如下：

1.1通过制定投票合约，然后任一拥有代币账号的用户调用投票合约，进行投票，由区块链网络根据选票选取(3f+1)个见证人，其中f为能够容忍的最大恶意节点数量；

1.2通过见证人产生区块，所有见证人按照轮次依次在各自所属期间段内产生区块，并记录产生区块的轮次；

1.3将产生的区块广播出去并将系统更新至下一轮次的期间段。

3.根据权利要求2所述应用于区块链的共识方法，其特征在于，所述投票合约还包含有质押机制，即账号参与投票前需缴纳一定数额的质押金，用以保证整个投票安全公正。

4.根据权利要求1所述应用于区块链的共识方法，其特征在于，所述步骤(2)的具体实现过程如下：

2.1所有见证人节点对产生的新区块进行验证；

2.2新区块通过验证后进行BFT投票，即除产生本区块的见证人节点外的其余见证人节点对主链上的区块进行BFT投票，并增加父区块是当前主链的最后一个区块的验证；

2.3任何收到(2f+1)个BFT投票的见证人节点，将区块写入区块链。。

5.根据权利要求4所述所述应用于区块链的共识方法，其特征在于，利用BFT方法对产生的区块进行验证和投票的步骤中，BFT确认时，见证人节点仅对自己所在链的区块进行投票，即只对父区块是当前主链区块的区块进行投票。

6.根据权利要求1或 4所述应用于区块链的共识方法，其特征在于，所述步骤(3)中A、B、C、D为四个见证人节点，见证人A产生区块a，见证人B产生区块b，见证人C产生区块c，约定最早产生的区块前一个区块为区块z，所述投票后分析区块分叉情况，对相应主链进行选择，选择高度最高的区块所在链作为主链，包括如下：

3.1在网络正常的情况下，区块产生后选择主链，同步广播达成共识并写入区块链；

3.2网络发生故障的情况下，所述3.1中产生的区块出现临时分叉现象时，见证人节点A、B、C、D同时产生多个区块，此时见证人节点A、B、C、D分别对所属区块进行验证，导致区块无法正常产生及写入区块；

3.3出现所述3.2的情况后，网络故障没有及时恢复，拥有区块b的(2f+1)个节点继续进行共识，生成下一个区块；

3.4在出现所述3.2情况后，在产生区块c时，此时还未完成区块c的BFT确认过程，网络故障恢复，见证人节点B、C、D都收到区块a的哈希值，获取区块a和区块c的BFT确认过程同时进行，区块c的高度比区块a高，区块c所在的链成为主链。

7.根据权利要求6所述应用于区块链的共识方法，其特征在于，所述3.1中主链选择流程如下：

1)见证人A产生区块a并广播区块a给所有见证人节点，区块a的父区块是z；

2)见证人A、B、C、D验证本链上的区块a；

3)区块a通过验证，对区块a投票，广播投票信息给所有见证人节点；

4)收到(2f+1)个投票信息的节点，将区块a写入区块链，区块a的父区块z成为上一个不可回滚的区块LIB，区块a为主链头区块，完成主链选择；

5)最后将区块a的哈希值广播给所有连接peer，广播给全网。