[发明专利]一种基于节点评分的拜占庭容错共识方法与系统

权利要求书

1.一种基于节点评分的拜占庭容错共识方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1:将节点上包括网络、属性、交易在内的信息作为评分标准，为所述评分标准设置相应的权重，再根据每个节点的所述评分标准的权重计算出所述每个节点的总评分；

所述根据每个节点的所述评分标准的权重计算出所述每个节点的总评分包括以下步骤：

步骤1：针对某一个节点，基于层次分析法将所述评分标准作为层次中的元素来构建该节点的层次结构模型，所述层次结构模型中从高到低包括：

第一个层次表示目标层，所述目标层包含一个元素X；

第二个层次表示标准层，所述标准层包含n个元素，其中n为正整数；

第三个层次表示子标准层，所述子标准层包含p个元素，其中p为正整数；

步骤2：根据所述标准层中的元素对所述目标层中的元素的重要性，将所述标准层中的元素进行成对比较，将比较结果量化为数值并进行归一化处理得到所述标准层中各元素相对于所述目标层的权重,其中表示所述标准层中的n个元素；

步骤3：根据所述子标准层中的元素对所述标准层中的元素的重要性，将所述子标准层中的元素进行成对比较，将比较结果量化为数值并进行归一化处理得到所述子标准层中各元素相对于所述标准层的权重,其中表示所述子标准层中的p个元素；

步骤4：所述子标准层中各元素的总权重为：

其中，表示所述子标准层中的第个元素，表示所述标准层中的第个元素，表示的上一级元素的权重；

步骤5：节点k的总评分如下：

其中，表示节点k在元素上获得的分数，表示元素的权重；

S2:对系统密钥进行初始化，以及对节点选取进行初始化，所述对节点选取进行初始化包括通过可验证随机函数选出一个主节点和若干个确认节点，所述若干个确认节点构成一个确认节点子集；

S3:当任意节点发生视图更改时，对节点的总评分进行从大到小排序后选择排序靠前的一定数量的节点，在所述排序靠前的一定数量的节点当中通过运行可验证随机函数重新选出主节点和确认节点；

S4:通过在重新选出的所述主节点和所述确认节点之间构建一致性协议从而对客户端发送的请求进行处理，所述一致性协议基于验证客户端发送的请求中Merkle树的根来验证所有交易的正确性；

S5:建立主节点视图切换协议和确认节点子集视图切换协议，当主节点或/和确认节点的共识发生异常时，根据所述主节点视图切换协议和所述确认节点子集视图切换协议更换产生所述异常的主节点或/和确认节点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述子标准层中的元素包括：网络速度、失败消息数、网络带宽、错误消息数、成为主节点次数、成为确认节点次数、计算能力、发送交易数和完成交易数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2中对系统密钥进行初始化具体使用门限签名算法，并且具体步骤包括：

将系统中的节点进行编号，通过BLS阈值签名算法生成系统的主密钥(MSK)、主公钥(MPK)以及每个节点对应的公钥和私钥，其中每个节点存储系统主公钥(MPK)和其他节点的公钥。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3具体包括：

通过运行可验证随机函数重新选出主节点：

当主节点发生视图更改时，将所有节点的总评分从大到小进行排序，选取其中总评分最大的五个节点，确认节点子集在所述五个节点中运行可验证随机函数，最终得到的一个节点为主节点；

通过运行可验证随机函数重新选出确认节点：

当确认节点子集的视图发生变化时，将所有节点的总评分从大到小进行排序，主节点在得分最大的2c个节点上运行可验证随机函数，最终得到c个节点，将所述c个节点作为c个确认节点并组成确认节点子集，其中c为正整数。