[发明专利]一种基于投票机制的联盟区块链分权共识方法

说明书

本发明公开了一种基于投票机制的联盟区块链分权共识方法，属于区块链共识技术领域，针对现有基于挖矿机制的区块链共识算法的算力开销高且效率较低的问题，本发明放弃采用挖矿机制，转而依靠投票加保证金机制来实现可靠的共识。本发明大幅提升了联盟区块链系统的共识效率，降低了Hash算力成本和交易确认时延，提升了系统吞吐量；同时系统的去中心化特性更强，节点的用户公平性更好；此外，本发明在联盟区块链系统内部的恶意行为会得到极大的抑制，系统的安全性得到有效提升。

技术领域

本发明属于区块链共识技术领域，具体涉及一种基于投票机制的联盟区块链分权共识方法的设计。

背景技术

2008年，化名为中本聪的作者在一篇名为《比特币：一个点对点的电子现金系统》的论文中首先提出了比特币。中本聪结合以前的多个数字货币发明，如B-money和HashCash，创建了一个完全去中心化的电子现金系统，实现点对点支付，不依赖于任何金融机构或是结算验证保障的中央权威。

区块链技术是比特币原创的核心技术，在比特币被发明之前世界上并不存在区块链。比特币发明之后，很多人参考比特币中的区块链实现，使用类似的技术实现各种应用，这类技术统称区块链技术，用区块链技术实现的各种链即为区块链。

区块链技术的核心的就是解决信任成本的问题，去中心化、去中介是区块链技术的核心概念。区块链抛开一切禁锢我们头脑的旧思维，它将颠覆交易执行的管理方式和集中型控制模式。区块链让人们摆脱了各种中心机构(例如银行、政策制定者、清算中心、政府、大公司等)的控制节点。例如，交易双方完全可以在区块链上进行交易的认证，而不再需要一个清算中心。信用的实现应该是无偿的，更不应该掌握在某种集中型的权威手中，这种权力要么利用信用收税，要么肆意操纵，玩弄各种形式的费用、访问权、许可权等等。区块链技术的出现将使人们摆脱中心化机构的束缚，实现真正的点对点交易。

区块链的本质是一个去中心化的数据库，通过去中心化、集体协作的方式，结合密码学相关技术来维护数据库安全可靠、不被篡改的特性，即我们所说的“分布式账本技术”、或者“全民记账”。本质上理解，这个巨大的账本更像是一个独立客观的第三方公证者，记录并见证着各种交易行为的发生，且独立存在于互联网上，不受任何中心化个人、组织或机构所控制。

现行区块链系统主要有三种：公有链、私有链、联盟链。公有链：顾名思义，就是“公有”的链，它是指对全世界所有人开放的，任何人都可以读取数据、发送交易且可以自由加入和退出系统，这种链访问门槛低，系统节点间完全不互信；私有链：也称专有链，它是一条非公开的“链”，通常情况需要授权才能加入节点，而且私有链中各个节点的写入权限皆被严格控制，读取权限则可视需求有选择性地对外开放，通常情况，私有链适用于企业内部的应用，以及特定机构的内部数据管理与审计等金融场景的应用，私有链上的节点只有少量，且具有很高的信任度，交易不需要所有网络节点的确认；联盟链：指由多个机构共同参与管理的区块链，每个组织或机构管理一个或多个节点，其数据只允许系统内不同的机构进行读写和发送，系统节点间有一定的互信度却不完全互信。

区块链系统中的基本存储单元是区块，每个区块包含一系列交易信息、时间戳信息、前驱区块的Hash标识和自身独一无二的Hash标识等信息。区块由系统中的节点产生，新区块链接到旧区块上形成链式结构，区块链的名字由此而来。区块链形成的链式结构就是区块链系统中的账本，每个系统中的节点都会在本地保留一个账本的副本。每个区块的产生者在区块被认定合法后可以从区块所包含的交易中获得一部分经济收益，这也是区块链系统得以运作，链式结构不断延长的原因和动力。目前整个区块链过程还存在一些问题需要解决，例如如何验证交易的有效性，如何达成分布式账本的一致性以及如何保护节点隐私信息等，这一系列问题都需要合理的策略去解决。