[发明专利]区块链节点群间DPOS与节点群内POW结合的共识机制方法

说明书

本发明公开了区块链节点群间DPOS与节点群内POW结合的共识机制方法，包括以下步骤：（a）通过投票的方式产生节点群落，划分每个节点群落，在完成一个轮循周期后，系统会自动再次进行节点群落，重新进行新的节点群落划分；（b）被轮换到的节点群落内部进行POW机制，本节点群落内的各个节点竞争一个生成Token区块的机会，将由其他节点验证POW计算结果的有效性，最后具有POW有效性的节点将生成Token区块的节点。（c）当TOKEN链出现分叉时，由于网络延时原因出现两个不同区块拥有同一个父区块的现象时，采取承认较长链的方法来解决分叉问题。本发明可以处理大量平行区块链的数据打包验证及上链过程，利用了群落中每个节点的算力，比单纯的DPOS更去中心化。

技术领域

本发明涉及区块链领域，具体涉及区块链节点群间DPOS与节点群内POW结合的共识机制方法。

背景技术

智能合约是区块链的一个重要特征，其可以使得区块链更加智能化。目前区块链主要有四大类共识机制：工作量证明(Proof Of Work，POW)机制、权益证明(Proof ofStake，POS)机制、股份授权证明(Delegate Proof of Stake，DPOS)机制和验证池(Pool)机制。其中，基于POW机制的智能合约共识技术较为成熟，其共识过程为：触发交易的节点向区块链网络广播交易请求后，网络中的所有节点竞争获得创建新区块的权利，竞争成功的节点执行智能合约后向全网广播生成的新区块，然后全网所有节点验证该新区块的正确性。DPoS是由被社区选举的可信帐户(受托人，得票数排行前101位)来创建区块。为了成为正式受托人，用户要去社区拉票，获得足够多用户的信任。用户根据自己持有的加密货币数量占总量的百分比来投票。DPOS机制类似于股份制公司，普通股民进不了董事会，要投票选举代表(受托人)代他们做决策。

然而现有的几种单一共识机制都存在各自的问题或缺陷。

基于POW机制的智能合约共识方法完全去中心化，节点自由进出，但是需要区块链网络中的所有节点验证新区块的正确性，占用了全网大部分的计算能力，从而降低了整个网络的计算能力。DPOS实现较为复杂、容易产生安全漏洞、网络流量压力大。对于坏节点的处理存在诸多困难。社区选举不能及时有效的阻止一些破坏节点的出现，给网络造成安全隐患。

对于区块链在实际某一领域中的应用，且要保证合理性、安全性、高效性等的要求，只用一种共识机制已经很难满足需求。通过不同机制结合得到双重机制或多重机制的实现势在必行。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供区块链节点群间DPOS与节点群内POW结合的共识机制方法。

为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

区块链节点群间DPOS与节点群内POW结合的共识机制方法，其特征在于包括以下步骤：

(a)通过普通投票的方式产生节点群落，划分每个节点群落，在完成一个轮循周期T后，系统会自动再次进行节点群落，重新进行新的节点群落划分及开始新的周期,即群落间通过DPOS算法确定生成区块节点所在的群落；

(b)被轮换到的节点群落内部进行POW机制，本节点群落内的各个节点竞争一个生成Token区块的机会，先完成第一个POW运算的节点，在完成第一个 POW运算的节点后，将由其他节点验证POW计算结果的有效性，最后具有POW有效性的节点将生成Token区块的节点；通过设置降低难度，Token链的难度每经过m个区块改变一次，m的取值范围为2000以上，保障节点用户参与计算，计算难度公式为：计算难度＝(difficulty-target)/(current-target),target 为一个128位长的Hash值；

(c)当TOKEN链出现分叉时，由于网络延时原因出现两个不同区块拥有同一个父区块的现象时，采取承认较长链的方法来解决分叉问题，当最长链的长度超过第二长的链两个区块后，若最长链的长度为n，则之前n-1个区块的交易信息被确认并无法被更改。