[发明专利]基于新型自适应分片的区块链监管系统及方法

说明书

本发明提供了一种基于新型自适应分片的区块链监管系统及方法，包括：模块M1：周期性地通过共识算法对节点提交的交易摘要进行全网共识，基于全网共识的交易摘要生成被所有共识节点维护的ACA链；模块M2：对预设周期内的所有ACA链上的交易进行合法性检测，并发布非法交易列表块CB，基于各个周期内的非法交易列表块生成PCA链；模块M3：建立临时交易通道基于ACA链和PCA链上的信息块速完成交易。

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，具体地，基于新型自适应分片的区块链监管系统及方法，更为具体地，涉及基于新型自适应分片的高性能监管友好型区块链方法。

背景技术

去中心化分布式交易账本是区块链的第一个也是最广为人知的应用。事实上，区块链解决的核心问题，即，去中心化分布式网络中的信任和共识问题，早在上世纪就被很多分布式领域的专家学者讨论过，其中的代表包括：Lamport等人最早开始研究分布式共识，并提出了著名的“拜占庭将军问题”(Byzantine Agreement，BA)；随后，在1999年MiguelCastro等人提出了PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)算法，其是第一个实用性的拜占庭容错算法。

然而，PBFT所谓的“实用性”仅仅局限于有限的若干固定的分布式节点间的共识(当然，起初BA问题也没有考虑过超大型网络的情况)。随着底层区块链技术的迅速发展，越来越多的工业界和学术界的科研人员开始关注这一新兴课题。为了不断提升区块链的效率，学者们提出了区块扩容、新型共识算法、分片算法、链下技术等。这些技术方案都将进一步给区块链带来实用落地的可能。

在多种新型区块链系统中，VCB(Value-Centric Blockchains，价值中心区块链)是首个提出“自适应分片”概念的区块链方案。相较于VCB，传统的分片方案基于随机算法或人为干预地将网络划分成若干个分片(子集)，从而达到分而治之的效果。但这种操作并非是最优的，分片间可能会产生大量信息交互(即，分片间共识)，这反而会给系统带来额外负担。此外，传统分片也无法应对超大规模的网络集群，当系统内节点数量达到一定量级后，系统的效率会进一步下降。VCB的提出则在一定程度上解决了这些问题。其采用了一种“即用即取”的思想，交易信息由各个相关节点负责存储，而主链仅负责存储和共识交易的摘要信息，这大大提升了共识效率以及节点的存储压力。此外，这种设计思路帮助节点根据交易自适应地划分为多个分片子集，这一过程无需任何算法参与并且可以完全避免跨分片交易的产生。

VCB和普通区块链最大的区别在于，所有的非摘要信息都是即用即取的，只有摘要信息需要被共识，这大大增加了系统的运行效率和节点的存储成本，降低了准入门槛从而提升了系统的去中心化程度和安全性。

许多学者也开始关注监管友好型的区块链。其中使用到了同态加密、零知识证明等密码学技术。同时，区块链监管已经成为区块链落地研究中必要的一环。

专利文献CN110401656B(申请号：201910670841.6)公开了一种区块链管理系统，包括：管理模块和治理模块；所述管理模块，用于管理所属组织中的所有节点，所述节点包括：peer记账节点、orderer排序节点和数字证书认证中心CA节点；所述治理模块，用于以去中心化的方式进行区块链治理；其中，区块链网络中的每一个组织均部署自己的区块链管理系统。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于新型自适应分片的区块链监管系统及方法。

根据本发明提供的一种基于新型自适应分片的区块链监管系统，包括：

模块M1：周期性地通过共识算法对节点提交的交易摘要进行全网共识，基于全网共识的交易摘要生成被所有共识节点维护的ACA链，记为其中，B_k表示ACA块；