[发明专利]一种拜占庭容错共识方法及系统

说明书

申请属于区块链技术领域，提供了一种拜占庭容错共识方法及系统，该方法包括：通过主节点打包交易生成区块并广播至所述区块链中的共识节点；通过共识节点对接收的新生成区块进行验证，根据验证结果对当前提案进行投票并广播至其它共识节点；通过共识节点统计所述新生成区块的投票，判断投票通过的票数在总票数中的占比是否超出预设阈值；若是，则提交所述新生成区块，生成提交信息并广播至其它共识节点；若否，则生成无赋值的提交信息并广播至其它共识节点；通过共识节点统计所述新生成区块的提交信息。本申请实施例提高拜占庭容错共识方法的容错率，并且实现网络分区的可容忍，解决了网络分区导致区块链中共识节点状态不能达成一致的问题。

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种拜占庭容错共识方法及系统。

背景技术

联盟区块链中的节点都是对等关系，存在于分布式的P2P网络中，而在P2P网络中，节点状态不可控，如节点宕机、网络延时甚至遭受攻击而作恶等，这些问题被模型化为拜占庭将军问题。拜占庭容错算法必须处理这些失效，并且这些算法还要满足所要解决问题的要求规范。

当前实现拜占庭容错的算法有很多，具有代表性且应用于联盟区块链的有PBFT(实用拜占庭容错算法)、Tendermint以及Istanbul算法等。拜占庭容错算法需要在一致性以及可用性之间寻求平衡，目前这些算法的容错节点数是只能少于1/3节点，其中Tendermint和Istanbul都是针对区块链应用而做的算法设计，Tendermint算法设计了PoLC这样复杂的逻辑流程，虽解决了节点的可用性问题，但会进行很多的空轮，影响通信成本和性能，而Istanbul虽逻辑流程清晰简洁，但并没有解决1/3节点被锁的可用性问题。而且这两种算法都没有解决网络分区的问题，一旦网络发生分区，就有可能没有足够的节点来完成区块的提交，导致无法在真正的在容错基础上实现一致性与可用性的平衡。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种拜占庭容错共识方法及系统，以解决拜占庭容错算法中网络分区导致区块链中节点状态不能达成一致和节点可用性的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种拜占庭容错共识方法，包括：

在提案开始时，从区块链中关系对等的各共识节点中选取出主节点；

通过所述主节点打包交易生成区块并广播至所述区块链中的共识节点；其中，所述区块包括区块高度和轮数编号；

通过所述共识节点对接收的新生成区块进行验证，根据验证结果对当前提案进行投票并广播至其它共识节点；

通过所述共识节点统计所述新生成区块的投票，判断投票通过所述当前提案的票数在总票数中的占比是否超出预设阈值；若是，则提交所述新生成区块，生成提交信息并广播至其它共识节点；若否，则生成无赋值的提交信息并广播至其它共识节点；

通过所述共识节点统计所述新生成区块的提交信息，判断所述提交信息总数中真实的提交信息的数量占比是否超出所述预设阈值；若是，则对记录的所述区块高度和所述轮数编号累计加一；若否，则对记录的所述轮数编号累计加一；

通过所述主节点提交所述当前提案。

在一个实施示例中，所述通过所述共识节点对接收的新生成区块进行验证，根据验证结果对当前提案进行投票并广播至其它共识节点，包括：

所述共识节点中已有区块时，通过所述共识节点对比所述已有区块与所述新生成区块的区块高度；

若区块高度一致，则通过所述共识节点对所述新生成区块进行验证；

若验证通过，则释放所述已有区块，生成通过所述当前提案的投票并广播至其它共识节点；

若验证未通过，则保留所述已有区块，生成无赋值的投票并广播至其它共识节点。