[发明专利]双领导者心跳加权溯源共识方法

说明书

本发明公开了一种双领导者心跳加权溯源共识方法，属于区块链共识技术领域，采用主链和子链相结合的模式，不同子链对应溯源不同阶段，每个子链使用具有不同加权系数的共识方法，而主链按顺序整合子链中的区块信息，形成溯源过程的完整区块链。本方法通过引入双领导者、心跳机制及加权共识等实现了降低选举成本，保持长连接通信，突出各条件属性对决策属性的差异影响程度等，提升了利用区块链不可篡改、可追溯的特性，解决溯源中最为重要的信任问题，提升公信力。本发明提出一种新的解决方案，溯源系统的容错率，提高了共识效率，并增强了溯源的可靠性。

技术领域

本发明涉及区块链共识技术领域，具体来说涉及一种双领导者心跳加权溯源共识方法。

背景技术

区块链最初作为比特币的底层技术进入人们的视野，并以其良好的分布式存储、点对点传输机制、数据可追溯性、数据防篡改性逐渐为人们所认可。随着区块链技术不断成熟，其应用场景不断扩展，已经迎来了区块链3.0的时代。共识算法是协调全网中所有数据一致性的算法协议，是区块链技术中的核心问题，目前比较主流的几种共识算法有：POW工作量证明算法，它主要应用在比特币生成的算法，是以算力为代价达成共识获取奖励，要求节点通过双SHA256Hash的运算得到一个值，但是对计算机的算力以及能源造成极大的浪费；POS股权证明算法，它的基本思想是持有股权最多的获得记账权的节点激励越大，其相对于POW算法的优势是不浪费算力，但是没有办法保证股份分配公平。

同时现有溯源技术大多存在溯源信息不完整，说服力不强等缺点。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提出了一种双领导者心跳加权溯源共识方法，适用于溯源场景，降低了选举成本，提高了共识效率，提升了溯源容错率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种双领导者心跳加权溯源共识方法，其特征在于，该共识方法采用主链和子链相结合的模式，主链按顺序整合子链区块信息，形成溯源过程的完整区块链，溯源不同阶段对应不同子链，每个子链采用不同加权系数，具体共识过程如下：

(1)确定双领导者心跳加权溯源共识节点身份，双领导者心跳加权溯源共识节点包括主领导者节点、备份领导者节点和跟随者节点，其中主领导者节点用于负责与跟随者节点进行通信以及生成区块；备份领导者节点对在前活动的主领导者节点的数据进行同步；确定在前活动的主领导者节点停止服务时，备份领导者节点作为当前活动的主领导者节点，根据与在前活动的主领导者节点同步的数据进行服务；跟随者节点用于与主领导者节点进行通信，并根据主领导者节点请求向主领导者节点反馈跟随者节点自身当前状态；

(2)主领导者节点随机地向跟随者节点发送消息，请求跟随者节点回复当前其对应的状态，跟随者节点响应请求并根据请求向主领导者节点反馈当前状态；

其中，主领导者节点与跟随者节点通过心跳机制保持长连接通信；

(3)主领导者节点根据跟随者节点向其反馈的状态进行加权共识；

(4)通过共识后由主领导者节点生成区块写入子链区块中；

重复步骤(1)至步骤(4)的共识过程直至遍历主链中的所有子链，完成双领导者心跳加权溯源共识。

作为本发明的一种优选技术方案，所述主领导者节点和备份领导者节点的确定过程如下：通过竞争选举主领导者节点和备份领导者节点，具体是在多个竞争者之间通过抵押方式选举两个作为当前活动领导者节点，抵押份额排名第一的竞争者为主领导者节点，抵押份额排名第二的竞争者为备份领导者节点。

进一步，所述步骤(2)在一个区块生成周期内，主领导者节点随机地通过发送请求包的方式向跟随者节点发送请求，要求跟随者节点回复当前状态，跟随者节点收到请求后，在规定时间内，将自身当前状态反馈给主领导者节点，未反馈的默认为错误状态。