[发明专利]一种供应链溯源中拜占庭容错共识方法及系统

权利要求书

1.一种供应链溯源中拜占庭容错共识方法，其特征在于：包括主节点随机选取规则、节点动态进出网络机制及协议机制；

所述主节点随机选取规则，从所有副本节点选取出唯一主节点，主节点可接收交易及打包出块；

所述节点动态进出网络机制，通过网络配置表NCT和配置变更交易CMT实现持续运行状态下节点动态加入和退出；当某个需要加入网络的节点A生成公私钥并发送给认证机构CA，认证机构CA返回给节点一份认证通过的证书；该节点A首先向配置变更智能合约CMSC发送节点加入/退出请求，配置变更智能合约CMSC产生配置变更交易CMT，经过一致性协议达成全网共识；节点A检查配置变更交易CMT的合法性并执行，向节点A返回配置变更交易CMT的执行结果，节点依据执行结果判断是否可以加入/退出网络；

所述网络配置表NCT，记录所有已加入网络的节点信息，包括IP地址、公钥、节点状态、主节点历史当选次数以及相关备注；

所述配置变更交易CMT，携带标识性信息，所有节点据此识别出该类特殊交易并按照交易体内容更新本地的网络配置表；

所述协议机制，包括四种协议：周期性视图轮换协议用于正常情况下主节点的定期更换，异常性视图更换协议用于异常情况下主节点的替换，状态同步协议用于落后节点从网络中拉取最新状态，一致性协议用于所有节点对候选区块达成共识。

2.根据权利要求1所述的供应链溯源中拜占庭容错共识方法，其特征在于：所述主节点选取规则，包括构造哈希空间、网络配置表中的节点映射规则、前一区块哈希值映射规则和哈希位置映射规则；

所述构造哈希空间，以一致性哈希算法的环状哈希空间为基础，使用和IPv4地址相同的哈希空间大小，选取0～2³²的哈希位置构成一个哈希空间，顺时针依次递增，其中0和2³²为重合位置；

所述网络配置表中的节点映射规则，选用节点的IPv4地址作为节点的唯一标识信息，并选取固定的映射公式将网络配置表NCT中的所有节点依次映射到所述环状哈希空间中的某个位置上；

所述前一区块哈希值映射规则，选取与所述网络配置表中的节点映射规则中相同的映射公式将前一区块哈希值映射到所述环状哈希空间中的某个位置上；

所述哈希位置映射规则，在网络配置表中记录每个节点的主节点当选次数，首先计算出各节点平均当选次数，然后从前一区块哈希值映射位置开始寻找小于等于平均当选次数的下一个顺时针临近位置的对应节点即为主节点。

3.根据权利要求1所述的供应链溯源中拜占庭容错共识方法，其特征在于：所述当某个需要加入网络的节点A生成公私钥并发送给认证机构CA，认证机构CA返回给节点一份认证通过的证书；是节点A先生成一对公私钥，将自己的IP地址、公钥信息发送给认证机构CA，私钥自己保留；认证机构CA在收到节点A发来的申请后，评估节点A的合法性；在认证机构CA验证审核完成后，将数字证书响应给申请节点A。

4.根据权利要求1所述的供应链溯源中拜占庭容错共识方法，其特征在于：所述该节点A首先向配置变更智能合约CMSC发送节点加入/退出请求，配置变更智能合约CMSC产生配置变更交易CMT，经过一致性协议达成全网共识；是节点A首先向配置变更智能合约CMSC发送NCT-UPDATE消息，表明自己想加入/退出网络，其中包含当前节点A有关的状态信息；当CMSC接收到NCT-UPDATE消息后，会核对节点A身份并产生一笔配置变更交易CMT请求REQUEST；配置变更交易CMT产生后会暂时缓存到交易池中，等待主节点将其打包到区块中，然后经过一致性协议达成全网共识。

5.根据权利要求1所述的供应链溯源中拜占庭容错共识方法，其特征在于：所述节点A检查配置变更交易CMT的合法性并执行，向节点A返回配置变更交易CMT的执行结果，节点依据执行结果判断是否可以加入/退出网络；节点A识别出配置变更交易CMT并检查交易体的合法性，检查通过后根据交易体内容执行该笔交易；节点执行交易结束后，向节点返回交易的执行结果；新加入网络的节点向其他节点发起状态同步协议以拉取当前区块链网络中的最新状态；退出网络的节点向认证机构CA请求撤销证书。