[发明专利]一种区块链共识方法

说明书

本发明涉及区块链技术领域，其目的在于提供一种区块链共识方法，包括：当区块链接收到用户发送的交易请求时，对交易请求进行处理，并对本地局部状态树进行更新；当任一分片节点收到共识层发送的生成子区块请求时，将该分片节点对应的分片内已执行的交易和对应分片节点的数字签名生成子区块，并将子区块连同本地局部状态树发送至共识层；共识层中的指定出块节点对子区块和本地局部状态树进行验证整合，得到更新后的全局状态树和完整区块，然后将更新后的全局状态树和完整区块进行全网广播；对交易请求进行分片处理的分片节点根据全局状态树输出交易回执信息。本发明可提高区块链网络的交易处理性能。

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，特别是涉及一种区块链共识方法。

背景技术

区块链作为一种可能会重塑社会运作方式的颠覆性创新技术，备受各个国家和社会关注，已经发展成为具有较大影响力的生态体系。总的来说，区块链是一种在对等网络环境下，通过透明和可信规则，(按照时间戳顺序)构建不可伪造、不可篡改和可追溯的块链式数据结构，实现和管理事务(交易)处理的模式。区块链是一种分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式，具有分布式对等、数据块链式、不可伪造和防篡改、透明可信和高可靠性等关键特征。

共识机制作为区块链技术的核心,从根本上决定了整个区块链系统的安全性、可用性和系统性能等。研究区块链的共识机制对区块链扩容、交易处理速度增快和安全性提升有着重要的意义,区块链技术要在未来得到更广泛的应用,就必须研究共识机制。

目前，较为主流的区块链共识机制主要有PoW(Proof of Work，工作证明)、PoS(Proof of Stake，股权证明)、DPoS(Delegated Proof of Stake，委任权益证明)、PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance，实用拜占庭容错算法)等，每种共识机制都有各自的优点和缺点。如PoW的优点是：实现简单，安全可靠，网络资源消耗小；缺点是：消耗资源过多，易分叉，共识达成效率低下。PoS的优点是：资源消耗小，节能环保；缺点是：实现复杂，易产生安全漏洞，网络流量压力大。DPoS的优点是：选举出一批出块节点来进行出块，效率比较高，共识时间短，吞吐量高；缺点是：为了提高吞吐性能，对去中心化做了一个妥协，已经不是真正意义上的“去中心化”了，反而变成了“弱中心”或者说“部分去中心化”。PBFT的优点是：具有秒级交易确认时延、最终一致性、吞吐量高、具备(n-1)/3容错性；缺点是：当有1/3或以上记账人停止工作后，系统将无法提供服务。

目前，主流区块链系统无论是采用公链POW共识机制还是联盟链PBFT共识机制，单位时间内的处理请求数(TPS，transactions per second)的性能还存在很大的瓶颈，如比特币TPS只有7，以太坊TPS大约在10-20，联盟链Fabric TPS大约在1000-2000之间。究其原因还是在于区块链某一高度的区块仅能由一个区块链节点进行打包，处理交易性能也仅依赖的当前节点交易池中经过验证的交易数决定，并没有利用全网其他节点的处理能力，导致大量资源的被浪费，极大影响了区块链网络的处理性能。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题，本发明提供了一种区块链共识方法。

本发明采用的技术方案是：

第一方面，本发明提供了一种区块链共识方法，所述区块链中的各区块被划分为多个分片，每个所述分片只保存本地局部状态树，每个所述分片均由多个分片节点组成，每个所述分片中的多个所述分片节点按出块周期选取共识节点参与至共识层；所述区块链共识方法包括：

当所述区块链接收到用户发送的交易请求时，根据所述交易请求携带的发起者公钥地址确定所述交易请求对应的分片节点，以便于对应的分片节点对所述交易请求进行处理，并对本地局部状态树进行更新；