[发明专利]一种基于投票与信用机制的POVT共识算法

说明书

本发明公开了一种基于投票与信用机制的POVT共识算法，所述基于投票与信用机制的POVT共识算法通过引入投票机制来更加公平地选择出块节点，彻底避免节点之间的算力竞争，并且引入的信用机制能够保证参与共识的节点的可靠性，同时降低权益对记账权分配的影响，从而增大对系统发起权益粉碎攻击等的难度。

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种基于投票与信用机制的POVT(Proofof Vote and Trust)共识算法。

背景技术

区块链作为一种分布式数据库，最基本也是最核心的要求是所有的节点能对所保存的数据达成一致，因此共识机制一直是被研究的重点。

区块链技术常用的共识算法有工作量证明PoW(Proof of Work)、权益证明PoS(Proof of Stake)与实用拜占庭容错算法PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)等。目前，如何更加公平的选择出块节点，彻底避免节点之间的算力竞争，提高参与共识的节点的可靠性，同时降低权益对记账权分配的影响，增大对系统发起权益粉碎攻击和双花攻击的难度，是一个亟需解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于投票与信用机制的POVT共识算法，所述基于投票与信用机制的POVT共识算法包括如下步骤：

S1：在周期开始前，根据节点的权益及STrust值形成一个共识节点集合；

S2：在集合中从范围为(1,2，…，Num_p)的生产节点中选择编号与随机数R相同的节点成为出块节点；

S3：投票节点在收到生产节点发出的区块验证请求后，对区块中的数据进行验证；

S4：根据生产节点接收的消息，选择记录此时时间的时间戳，或立即取消该节点的共识资格；

S5：判断每个被选择的生产节点出块时间是否超过设定的时间T_b；

S6：在每一轮周期结束后，成功参与共识的节点会获得STrust值奖励。

优选的，步骤S2，所述出块节点从交易池中取出一些交易打包并组装成区块，随后将区块广播给投票节点并准备接受投票节点的反馈消息，如果产生的区块是创世区块，则随机数R为1；如果产生的区块是非创世区块，则随机数R由上一生产节点在生成新区块的过程中产生。

优选的，所述随机数R的生成过程如下：

生产节点在向投票节点提交区块后同时收集投票节点的反馈消息，即Signature[i](1≤i≤Num_v)，同时根据时间戳Timestamp由式(1)的到Rsource：

对得到的Rsource进行哈希运算，然后取字符串的后32位将其转化成整数，得到R'，如式(2)：

R'＝StrToInt(SubStringEnd32(Hash(Rsource))) (2)

将R'由(3)可得随机数R：

R＝R' mod Num_p(1≤R≤Num_p) (3)

优选的，所述步骤S3：若验证数据无误，则签名、加盖时间戳，并广播确认信息；若发现数据有误，则广播一个拒绝消息。