[发明专利]一种基于分层模型的联盟链的共识方法

说明书

本发明公开了一种基于分层模型的联盟链的共识方法，对链中节点采用动态划分：节点不再单纯充当普通对等节点或者排序节点，将联盟链参照Goosip协议传播方式分层，并选取代理节点，前节点发现前一层节点所发送的区块与本地缓存交易不相符合，则判断前一层有拜占庭节点。则该层节点与拜占庭节点的上一层的PB节点通信完成区块复制，继续传播至下一层。若发现第一层的Leader作恶，则各层PB分别在本地完成准备工作，竞选Leader。然后将验证通过的消息互相转发，再收到多数节点通过验证的消息后进行下一步验证：根据本地交易缓存，主节点签名，前块哈希和块高，读写集冲突进行校验。校验通过则完成区块提交。联盟链共识过程得到优化。

技术领域

本发明涉及一种共识方法，具体涉及一种基于分层模型的联盟链的共识方法。

背景技术

当2007年，一位自称中本聪的人，在一个密码学邮件组中发表了论文—-《比特币：一种点到点电子现金系统》，比特币作为一种电子货币横空出世，解决了在完全没有第三方介入情况下的支付问题。借此契机，作为比特币必底层技术的区块链得到了巨大的发展机会。目前以联盟链为主要形式，区块链技术在金融征信，数字化城市建设等方向都有较多的应用。联盟链是区块链关系链的一种，是多个组织或机构参与，由多个机构共同参与管理的区块链，每个组织或机构管理一个或多个节点，其数据只允许系统内不同的机构进行读写和发送。

区块链是建立在分布式技术的基础上。在分布式系统中，如果节点具备主动发起非诚实的恶意攻击行为的能力，由此导致的节点无法正常工作被归纳为拜占庭问题。而如何在该环境下达成共识被称作拜占庭将军问题。

作为由Linux Foundation托管的开源项目Hyperledger的一个子项目，Fabric是最活跃开发的许可区块链系统之一。当前联盟链使用具有拜占庭容错的算法如实用拜占庭容错算法性能较低，在有准入门槛有较高要求的联盟链中由于效率较低，在Fabric V2.0+版本中已经逐渐边缘化。

发明内容

本发明的目的是为了克服当前联盟链的拜占庭问题并获得较高的共识效率，提供了一种基于分层模型的联盟链的共识方法。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种基于分层模型的联盟链的共识方法，包括以下步骤：

(1)交易背书，判断交易提议是否满足背书策略，是，进行下一步，否则系统直接回绝交易请求；

(2)Leader节点生成区块并基于分层模型传播到系统的每个节点，同时进行拜占庭初步验证；

(3)分层传播过程的初步验证通过后，节点完成区块二次验证，本地提交。

本发明进一步的改进在于，步骤(1)的具体实现方法如下：

(1.1)客户端发送交易到联盟链中的背书节点，背书节点根据本地的智能合约模拟执行交易，并将响应结果，包括模拟交易生成的读写集返回给客户端；

(1.2)客户端将交易转发到其他非背书节点，收到交易的非背书节点将交易缓存在本地；

(1.3)客户端根据背书策略验证背书成功后向Leader节点发送消息，请求打包区块，若验证背书失败，通知所有节点删除交易缓存。

本发明进一步的改进在于，步骤(2)的具体实现方法如下：

(2.1)Leader节点收到请求打包的消息后生成区块，签名，参照Goosip协议发送至若干网络距离较近的节点；

(2.2)节点收到区块消息后在依次传播，据此根据将传播网络分层，每层选取代理节点；