[发明专利]一种区块链系统的共识方法及装置

说明书

本发明公开了一种区块链系统的共识方法及装置，区块链系统中包括多个节点机构，每个节点机构具有多个节点；方法包括：针对至少一个节点机构，节点机构中的第一主节点生成选举证明并发送给节点机构中的第一选举节点；第一主节点是节点机构中的各节点基于Raft共识算法确定的；基于接收的多个选举证明签名和选举证明，生成选举证明交易；选举证明签名是第一选举节点确定选举证明满足第一验证要求后对选举证明进行签名得到的；第一主节点在区块链系统基于PBFT共识算法确定选举证明交易共识成功后，作为区块链系统的PBFT共识节点。降低区块链系统中共识过程的计算量，降低PBFT共识算法网络的复杂度，提高区块链系统的可扩展性。

技术领域

本发明涉及金融科技(Fintech)领域，尤其涉及一种区块链系统的共识方法及装置。

背景技术

随着计算机技术的发展，越来越多的技术(例如：区块链、云计算或大数据)应用在金融领域，传统金融业正在逐步向金融科技转变，大数据技术也不例外，但由于金融、支付行业的安全性、实时性要求，也对大数据技术中区块链系统的共识提出了更高的要求。

现有技术中，区块链系统是一个无中心的开放式的分布式系统，它可以用于登记和发行数字化资产、产权凭证、积分等，并以点对点的方式进行转账、支付和交易。区块链系统与传统的中心化账本系统相比，具有完全公开、不可篡改、防止多重支付等优点，并且不依赖于任何的可信第三方。

由于点对点网络下存在较高的网络延迟，各个节点所观察到的事务先后顺序大多不完全一致。因此区块链系统需要设计一种机制对在差不多时间内发生的事务的先后顺序进行共识。这种对一个时间窗口内的事务的先后顺序达成共识的算法被称为“共识机制”。

目前，因为PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance，实用拜占庭容错算法)共识算法安全性高、可解决拜占庭问题，具有吞吐量高、交易确认时延低达秒级、有最终一致性保证等特点，适用于区块链系统安全可靠的共识算法，因而被各区块链系统所采用。

但是，PBFT共识算法网络复杂度与节点规模的平方成正比(如网络复杂度为节点数量的平方)、可支撑的区块链网络规模有限、共识过程中计算量大、限制了区块链系统的可扩展性。

发明内容

本发明实施例提供一种区块链系统的共识方法及装置，用于降低区块链系统中共识过程的计算量，降低PBFT共识算法网络的复杂度，提升可支撑的区块链网络规模，提高区块链系统的可扩展性。

第一方面，本发明实施例提供一种区块链系统的共识方法，所述区块链系统中包括多个节点机构，每个节点机构具有多个节点；所述方法包括：

针对至少一个节点机构，所述节点机构中的第一主节点生成选举证明并发送给所述节点机构中的第一选举节点；所述第一主节点是所述节点机构中的各节点基于Raft共识算法确定的；

所述第一主节点基于接收的多个选举证明签名和所述选举证明，生成选举证明交易；所述选举证明签名是第一选举节点确定所述选举证明满足第一验证要求后对所述选举证明进行签名得到的；

所述第一主节点在所述区块链系统基于PBFT共识算法确定所述选举证明交易共识成功后，作为所述区块链系统的PBFT共识节点。

上述技术方案中，第一主节点相当于区块链系统初始化时，节点机构中各选举节点投票选出来的主节点Leader；通过将参与PBFT共识算法的共识节点在区块链系统的节点机构中选择，未将区块链系统中所有节点作为参与PBFT共识算法的共识节点，以此减少了参与PBFT共识算法的共识节点数量，从而降低了区块链系统中共识过程的计算量，降低了PBFT共识算法网络的复杂度，提升了可支撑的区块链网络规模，提高了区块链系统的可扩展性；且通过参与PBFT共识算法的节点保证了区块链系统中数据一致性，因为参与PBFT共识算法的共识节点是节点机构中根据Raft共识算法选择的主节点，主节点用于向节点机构中的选举节点发送区块共识结果，因此保证了节点机构中各节点的数据一致性。