[发明专利]一种基于分布式可验证延迟函数的区块链共识系统和方法

权利要求书

1.一种基于分布式可验证延迟函数的区块链共识系统，其特征在于，包括分布式公有模N生成模块、可验证延迟函数计算模块和工作量证明模块；

所述分布式公有模N生成模块的数据传输至可验证延迟函数计算模块，所述可验证延迟函数计算模块的数据传输至所述工作量证明模块；

所述分布式公有模N生成模块包括节点选择子模块和生成分布式公有模N子模块；

节点选择子模块的数据传输至所述生成分布式公有模N子模块，所述生成分布式公有模N子模块的输的数据传输至所述可验证延迟函数计算模块；

节点选择子模块包括分布式筛选部件和区块数据哈希部件，所述生成分布式公有模N子模块包括分布式公有模N计算部件和素性检验部件；素性检验部件使用Miller-Rabin素性检验来确定N是否可能是素数；

分布式筛选部件使用分布式筛选算法，使每个节点i能够挑选随机份额pi，并保证pi不能被小素数整除，这方法不会泄露任何节点的信息，各个节点对服务器中pi的共享一无所知；

区块数据哈希部件向可验证延迟函数计算模块输出区块头；

分布式公有模N计算部件为每个节点设置一个秘密p_i和q_i，计算乘积N＝(p₁+...+p_k)·(q₁+...+q_k)，不透露关于他们的任何信息；

所述分布式筛选部件的数据传输至所述区块数据哈希部件，所述区块数据哈希部件的数据传输至所述分布式公有模N计算部件，所述分布式公有模N计算部件的数据传输至所述素性检验部件；

所述可验证延迟函数计算模块包括Setup算法部件、Eval算法部件和Verify算法部件；

所述Setup算法部件的数据传输至所述Eval算法部件，所述Eval算法部件的数据传输至所述Verify算法部件；

所述工作量证明模块包括基于SHA256函数的哈希和Eval的生成子模块、基于SHA256函数哈希和Verify的验证子模块；

所述可验证延迟函数计算模块的数据传输至所述基于SHA256函数的哈希和Eval的生成子模块，所述基于SHA256函数的哈希和Eval的生成子模块的数据传输至所述基于SHA256函数哈希和Verify的验证子模块。

2.一种基于分布式可验证延迟函数的区块链共识方法，用于权利要求1所述的一种基于分布式可验证延迟函数的区块链共识系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1：分布式公有模N生成模块生成分布式公有模N和输出区块头的哈希值；

所述分布式公有模N生成模块包括节点选择子模块和生成分布式公有模N子模块，节点选择子模块包括分布式筛选部件和区块数据哈希部件，所述生成分布式公有模N子模块包括分布式公有模N计算部件和素性检验部件；

S2：可验证延迟函数计算模块对分布式公有模N和区块头的哈希值作为输入，然后计算出可验证的(l,π)；

可验证延迟函数计算模块包括Setup算法部件、Eval算法部件和Verify算法部件；

S3：工作量证明模块对分布式公有模N和区块头使用SHA256哈希函数求解哈希值，求解当前解的哈希是否满足难度证明，并验证(l,π)；

所述工作量证明模块包括基于SHA256函数的哈希和Eval的生成子模块、基于SHA256函数哈希和Verify的验证子模块。

3.根据权利要求2所述的一种基于分布式可验证延迟函数的区块链共识方法，其特征在于，在步骤S1中，其包括以下步骤：

S11：分布式筛选部件使用分布式筛选算法，使每个节点i能够挑选随机份额pi，并保证pi不能被小素数整除，这方法不会泄露任何节点的信息，各个节点对服务器中pi的共享一无所知；

S12：区块数据哈希部件向可验证延迟函数计算模块输出区块头；

S13：分布式公有模N计算部件为每个节点设置一个秘密p_i和q_i，计算乘积N＝(p₁+...+p_k)·(q₁+...+q_k)，不透露关于他们的任何信息；

S14：素性检验部件使用Miller-Rabin素性检验来确定N是否可能是素数。