[发明专利]基于区块链节点中心度弹性调整共识的方法及装置

权利要求书

1.一种基于区块链节点中心度弹性调整共识的方法，其特征在于，该方法基于CFT模块和BFT模块的混合型共识实现；CFT模块提供宕机容错共识算法，BFT模块提供拜占庭容错共识算法；该方法包括：

计算区块链网络中第i个节点能够直接连接的节点数量C_i；

判断直连节点数量是否超过阈值：

若区块链网络启动BFT模块，N为所有节点的个数；此时容错数

若区块链网络启动CFT模块，此时容错数

在BFT模块执行过程中，当出现错误节点时，计算该错误节点v的中介中心度SV_v(V(G),v)，计算公式如下：

其中，G为当前网络拓扑图，V(G)为拓扑图G中所有节点的集合；为二项随机变量，表示节点v是否对路径p有正贡献；为二项随机变量，表示节点v是否对路径p有负贡献；为节点s,t之间经过节点v的最短路径的集合；σ_st为节点s,t之间最短路径的数量；Ψ(p)为路径p上所有节点的集合；

判断中介中心度是否超过阈值：

若则区块链网络不满足拜占庭容错要求，切换到CFT模块；

若则区块链网络满足拜占庭容错要求，不切换共识算法。

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链节点中心度弹性调整共识的方法，其特征在于，所述CFT模块的活性要求：Q≤N-f，其中Q为合法节点的个数，N为所有节点的个数，f为可能出现错误的节点数，针对CFT模块为宕机错误节点；安全性要求：任意两个合法节点集合应当能够与一个或者多个区块链节点形成交集，因此要求2Q-N＞0。

3.根据权利要求1所述的一种基于区块链节点中心度弹性调整共识的方法，其特征在于，所述BFT模块的活性要求：Q+f≤N，其中Q为合法节点的个数，N为所有节点的个数，f为可能出现错误的节点数，针对BFT模块可能同时存在宕机错误节点和拜占庭错误节点；安全性要求：两两共识阶段的合法节点集合的交集必须至少包含S个诚实节点，且诚实节点数量应当大于错误节点数量即S＞f，等价于2Q-N＞f。

4.根据权利要求1所述的一种基于区块链节点中心度弹性调整共识的方法，其特征在于，通过中介中心度反应网络流量经由某个节点所占的比重，中介中心度综合考虑了节点位置及其组网结构对整个网络稳定性的影响。

5.根据权利要求1所述的一种基于区块链节点中心度弹性调整共识的方法，其特征在于，当需要从BFT模块切换到CFT模块时，执行以下步骤：

区块链网络中主节点锁定共识过程，这时主节点将拒绝所有消息进行共识；

主节点发送共识算法切换消息至所有从节点；

各从节点收到共识算法切换消息后，将回复消息进行全网广播；

当某节点收到来自于至少个节点的回复消息，进行共识算法切换；

当至少个节点完成共识算法切换后，新共识算法生效替代旧共识算法。