[发明专利]基于区块链进行共识的方法、装置及存储介质

说明书

本发明内容提供了一种基于区块链进行共识的方法，所述区块链中具有一个主共识节点和多个备份共识节点，包括：由所述主共识节点接收操作请求并将与所述操作请求相关联的预备请求以eMBMS多播形式发送给所述多个备份共识节点；由接收到所述预备请求的多个备份共识节点分别以eMBMS多播形式将与所述预备请求相关联的准备请求发送至其他节点；由所述主共识节点和所述多个备份共识节点以eMBMS多播形式将与所述准备请求相关联的提交请求发送至其余节点；以及由所述主共识节点和所述多个备份共识节点以单播形式将与所述提交请求相关联的响应请求返回至客户端。

技术领域

本发明内容涉及区块链技术，更为具体地涉及一种基于区块链进行共识的方法、基于区块链进行共识的装置以及一种相应的计算机可读存储介质。

背景技术

LTE/5G移动宽带网络的多媒体广播多播技术(eMBMS,Enhanced MultimediaBroadcast and Multicast Services)支持在蜂窝网络中提供广播多播网络，为很大覆盖范围的广大用户提供相同的内容。eMBMS能够显著地降低运营商在LTE/5G网络上同时向大量用户提供诸如视频、音频等高带宽内容的成本，避免在单播(Unicast)网络中由于许多用户同时获取相同内容而引起的网络拥塞。

区块链是一种源自比特币的去中心化分布式记账技术。参与到区块链系统中的各个节点，彼此无需信任。区块链由所有参加的节点共同维护，每个参与维护的节点都可以获取一份区块链数据的完整拷贝并独立进行验证。区块链采用了密码技术来保证区块链只能添加新数据而不能篡改已经发生过的数据。

一般区块链都使用基于因特网(Internet)的peer-to-peer(P2P)网络架构将所有节点联系在一起。P2P是指位于同一网络中的每台计算机都彼此对等，各个节点共同提供网络服务，不存在任何特殊节点。每个网络节点以扁平的拓扑结构相互连通。在P2P网络中不存在任何服务端、中央化的服务、以及层级结构。P2P网络的节点之间交互运作、协同处理：每个节点在对外提供服务的同时也使用网络中其他节点所提供的服务。P2P网络也因此具有可靠性、去中心化，以及开放性。

PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)共识算法意为实用拜占庭容错算法。该算法是Miguel Castro和Barbara Liskov在1999年提出来的，解决了原始拜占庭容错算法效率不高的问题，将算法复杂度由指数级降低到多项式级，使得拜占庭容错算法在实际系统应用中变得可行。该论文发表在1999年的操作系统设计与实现国际会议上(OSDI99，参考文档6)。

PBFT共识算法在区块链系统中变得越来越重要并且得到了广泛地应用，因为恶意攻击和软件错误的发生将会越来越多，并且导致失效的节点产生任意行为。使用该算法的区块链系统如果需要容忍最多f个失效或者恶意节点同时发生错误。那么需要有至少3f+1个节点参与共识。

假设一个区块链中有四个区块链节点，即4个节点的区块链系统采用PBFT共识算法达成共识的步骤，因为该系统只有4个节点，所以只能容忍最多1个节点发生故障(失效或者进行恶意攻击)。例如节点3发生了故障，只能接收消息，但是无法发送消息。

四个节点的区块链系统采用PBFT共识算法达成共识的步骤

移动宽带网络区块链的技术挑战

区块链需要定期的产生一定大小的新区块，并把最新的区块传播到网络中的所有节点。区块链的P2P网络和传统的基于P2P的文件分享一样，可能占用Internet的大量带宽，节点越多占用的网络资源也越多。这个问题在移动宽带网络中更加突出。区块链的一个典型用例就是具有海量设备通过移动宽带相连的物联网(IOT，Internet of things)中。一方面因为设备数量众多，区块链的每一个区块传播到每个设备会带来更大的带宽消耗；另一方面，因为设备数量众多，交易量庞大，需要更大的区块来容纳更多的交易，同时要求产生区块的时间间隔更短，因此会有更多的数据在P2P网络中传播。这将显著提高区块链在移动宽带网络上的部署成本。