[发明专利]一种基于区块链的共识算法

说明书

本发明公开了一种基于区块链的共识算法，涉及区块链技术领域。本发明包括如下步骤：步骤S1：构建参与网络中所有角色的逻辑关系；步骤S2：利用步骤S1中存储的ID快速查找最近区域内的其他节点并进行连接；步骤S3：节点发出的信息进行交叉签名，接收的节点验证签名是否包含合法签名；步骤S4：节点将自己的提议达成共识；步骤S5：提议消息的发起人接受到足够确认节点个数的消息后，将消息发布到主链上；步骤S6：其他节点接收到新的主链信息，达成提议共识。本发明通过在区块链网络中使用运行DPOW共识算法实现标准接口与网络层进行交互，利用DPOW共识算法分散了数据上链的难度，使所有参与其中的角色能够达成一致意见，节约资源，降低了共识难度。

技术领域

本发明属于区块链技术领域，特别是涉及一种基于区块链的共识算法。

背景技术

区块链是以比特币为代表的数字加密货币体系的核心支撑技术，可以金融、经济、科技甚至政治等领域带来深刻变革，它融合了分布式系统、密码学、博弈论等学科建立了一种新型的信任模型，共识机制作为区块链技术的核心，有着维护区块链系统稳定运行和节点相互信任的重要作用。

近年来随着区块链技术的火热，共识算法叫之前有了长足的进步，收钱通过分析区块链的核心技术引出共识机制的应用场景和要解决的问题，随后深入介绍了共识机制发展到目前为止代表性的算法并进行分析。

目前，区块链的共识算法一般采用PBFT算法及其改进算法，PBFT类算法能耗低，吞吐量较大，具有最终确定性，PBFT算法是第一个得到广泛应用的拜占庭容错算法，在PBFT算法中，至多可以容忍不超过系统全部节点数量的1/3的拜占庭节点，即如果有超过2/3的正常点，整个系统及可以正常工作；但PBFT类算法应用到区块链时，普遍存在以下问题：共识过程中，所有节点完全平等，没有关于可信度和可靠性的区分，所有节点的话语权没有差别，不符合真实场景；错误节点在共识阶段中作恶无法别其他节点发现和剔除，从而导致达成交易速度慢、确认难度高的问题。

因此，本发明采用DPOW算法提出了一种提高交易的去中心化的新的共识算法，能够有效解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于区块链的共识算法，通过在区块链网络中使用运行DPOW共识算法实现标准接口与网络层进行交互，在共识层设计完整的框架接口，方便对共识层进行扩展和升级，利用DPOW共识算法分散了数据上链的难度，使所有参与其中的角色能够达成一致意见，解决了现有的数据上链困难、共识难度大和耗费资源的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种基于区块链的共识算法，包括如下步骤：

步骤S1：构建参与网络中所有角色的逻辑关系；

步骤S2：利用步骤S1中存储的ID快速查找最近区域内的其他节点并进行连接；

步骤S3：节点发出的信息进行交叉签名，接收的节点验证签名是否包含合法签名；

步骤S4：节点将自己的提议达成共识；

步骤S5：提议消息的发起人接受到足够确认节点个数的消息后，将消息发布到主链上；

步骤S6：其他节点接收到新的主链信息，达成提议共识。

优选地，所述步骤S1中，将网络中所有节点均生成一个128位的节点ID；所述节点ID包括一32位区域标识码、一32位节点角色标识码、一32位寻址深度标识码和一32位随机字符；当连接到其他节点时将该ID发送给其他节点，其他节点接收到该ID后，根据区域标示码、节点角色标识码、寻址深度码对每个节点进行分类存储。

优选地，所述步骤S2中，当节点之间进行通信时，利用步骤S1中存储的ID，快速查找最近区域内的其他节点并进行连接，将一个角色的信息快速传播给该网络中的其他角色。