[发明专利]一种基于H-Algorand的多块输出公有链共识机制

权利要求书

1.一种基于H-Algorand的多块输出公有链共识机制，其特征在于，包括如下步骤：

1)提出多块输出的公有链机制MB-Algorand，包括如下步骤：

1-1)交易广播：区块链网络中的每个节点通过gossip通信协议向网络中的节点广播消息，每个消息都签署始发节点的私钥以防止消息被伪造，其它节点在转发这些消息前检查签名，对于相同的消息，每个节点只转发一次；

1-2)委员会选举：区块链网络通过抽签机制选举出委员会，委员会代表整个区块链网络对网络新生成的区块进行共识；

1-3)领导者提议区块：委员会通过优先级机制选举出领导者节点，领导者节点负责将它收集到的消息，打包到待共识的区块里，在委员会里转发N个待共识的区块；

1-4)委员会共识：委员会利用BA★共识机制，对领导者提出的区块进行共识；

1-5)共识成功写入区块：共识成功的区块在区块链网络中转发，被各个节点添加到各自维护的账本中；

2)将MB-Algorand机制与Algorand机制结合，得到H-Algorand机制，包括如下步骤：

2-1)判断网络状态是否正常，若网络状态正常，则执行2-2)；若网络状态不正常，则执行步骤2-3)；

2-2)在MB-Algorand机制中，领导者以多块方式提议N个区块，其中N2，步骤为：

2-2-1)领导者提议第1个区块；

2-2-2)判断委员会节点状态是否能够满足共识条件；

2-2-3)若委员会节点状态满足共识条件，委员会使用MB-Algorand机制对第1个区块进行共识，重复步骤2-2-1)至2-2-2)，直至N个区块共识完，委员会结束共识；

2-2-4)若委员会节点状态不满足共识条件，则由Algorand机制对剩余区块进行共识，直至共识结束；

2-3)Algorand机制中，领导者以单块方式提议N个区块。

2.根据权利要求1所述的一种基于H-Algorand的多块输出公有链共识机制，其特征在于，步骤2-2)中，MB-Algorand机制中领导者连续出块，使得领导者出块和委员会共识并行处理，H-Algorand机制在出块效率和安全性之间的折中性能；设块提议时间为t_p，块共识时间为t_c；当t_p＜t_c时，N个区块“领导者出块”和“委员会共识”所需要的时间为T_MB-Al＝N*t_c+t_p；当t_p≥t_c时，N个区块“领导者出块”和“委员会共识”所需要的时间为T_MB-Al＝N*t_p+t_c。

3.根据权利要求1所述的一种基于H-Algorand的多块输出公有链共识机制，其特征在于，步骤2-2)中，假设Algorand机制共识以概率1成功，H-Algorand机制中领导者目标出块数为N，优先以MB-Algorand机制运行；MB-Algorand机制产生的第1个区块的共识过程与Algorand机制相同，以概率1成功，其余剩下的N-1个区块由于领导者和委员会暴露在区块链网络中，设在遭受DDOS攻击威胁的网络环境下，每一个区块共识失败的概率为P_fault，设P_fault为一定值，则每个块共识成功的概率为P_success＝1-P_fault，N个块全部共识成功的概率为当H-Algorand机制使用MB-Algorand机制领导者提议的目标出块数为N时，N个块全部共识成功的概率为则H-Algorand机制安全性损失为