[发明专利]一种基于节点信任评估的区块链共识方法

说明书

本发明提供一种基于节点信任评估的区块链共识方法，根据信任评估的步骤创建一个包括评估层、度量层、评分层、存储层的综合信任评估架构；然后，对评估过程中出现的各个参数进行具体的量化，并确定信任评估数学模型来计算节点的信任得分；最后，结合传统共识机制的优势和局限性，构建信任共识的实现流，主要包括信任节点过滤、节点随机选择、区块创建、信任加权投票、信任奖励五个阶段。本发明克服了其他一些信任系统不考虑节点的初始信任分数或在不验证节点的情况下分配默认初始信任分数的局限性，提供了一种计算节点信任得分的有效方法，可以过滤掉区块链中的恶意节点，减少其中的虚假交易，同时区块链技术也保证存储数据的不可篡改和安全性。

技术领域

本发明涉及区块链技术，尤其是指一种基于节点信任评估的区块链共识方法。

背景技术

区块链是由若干个有时间顺序、包含交易信息的区块从后向前有序链接起来的数据结构，具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集体维护、公开透明等特点，其本质是一个去中心化的分布式账本数据库。区块链涉及数学、密码学、互联网和计算机编程等很多科学技术问题，是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。

共识机制是区块链节点就区块信息达成全网一致共识的机制。区块链上的共识机制主要解决由谁来构造区块，以及如何维护区块链统一的问题，其次它还有防止双花攻击、激励、容错以及保证公平的作用。常见的共识机制有：POW(工作量证明机制)、POS(权益证明机制)、DPOS(股份授权证明)和PBFT(拜占庭共识算法)等。

信任评估模型是信任评价体系的基础，由于信任本身的复杂性和不确定性，研究节点的可信程度等级的高低仍然是一个具有挑战性的任务。当前网格信任评估模型只把节点间的交易经验作为信任评估依据，忽略了对节点固有性能的评估，造成信任信息收集不全面、信任评估不细致等缺点。

发明内容

本发明技术解决问题：为了解决一些信任系统不考虑节点的初始信任分数或在不验证节点的情况下分配默认初始信任分数的不足，提供一种基于节点信任评估的区块链共识方法，计算节点的初始信任分数，改进共识机制中存在的恶意节点破坏区块链环境的问题，保证数据的真实性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：创建了一个综合信任评估架构，提供了一种计算节点初始信任分数的有效方法，并针对区块链技术构建信任共识的实现流，其中主要包含区块链网络的一个完整的工作流程。

本发明技术解决方案：一种基于节点信任评估的区块链共识方法，包括以下步骤：

步骤1：创建一个包括多层次的综合信任评估架构，所述架构包括评估层、度量层、评分层、存储层。所述评估层包含三种信任评估方法，即服务信任评估、任务信任评估和行为信任评估，所述服务信任评估为评估节点提供的服务；任务信任评估为评估节点参与区块链任务的情况；行为信任评估为评估节点的行为；所述度量层为量化评估层中所述的三种信任评估方法；所述评分层把服务信任评估、行为信任评估和任务信任评估的结果相结合，得到节点的最终信任分数；所述存储层为计算出的节点信任分数存储在区块链和分布式哈希表中，用以启用防篡改存储和快速查找信息；

步骤2：确定综合信任评估架构第二层度量层中的具体参数，为节点信任评估的计算做准备；评估层中的服务信任评估包括服务测试、服务监控和服务评级，任务信任评估包括检查节点是否参与区块链任务，行为信任评估包括服务和信任数据的完整性；

步骤3：根据参数的定义为度量层中每个参数确定信任评估数学模型，以此进行节点信任度评估的计算；

步骤4：利用上述信任评估数学模型计算得到的节点信任分数，构建信任共识机制，在可信的基础上完成新区块的创建以及节点的共识。