[发明专利]一种基于投票机制的联盟区块链分权共识方法

摘要

本发明公开了一种基于投票机制的联盟区块链分权共识方法，属于区块链共识技术领域，针对现有基于挖矿机制的区块链共识算法的算力开销高且效率较低的问题，本发明放弃采用挖矿机制，转而依靠投票加保证金机制来实现可靠的共识。本发明大幅提升了联盟区块链系统的共识效率，降低了Hash算力成本和交易确认时延，提升了系统吞吐量；同时系统的去中心化特性更强，节点的用户公平性更好；此外，本发明在联盟区块链系统内部的恶意行为会得到极大的抑制，系统的安全性得到有效提升。

主权项

1.一种基于投票机制的联盟区块链分权共识方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、构建联盟区块链系统，默认设置联盟区块链系统中的所有节点均为普通节点，初始化设置每个节点对其他节点的信任度列表；/nS2、生成联盟区块链系统的验证节点集；/nS3、生成联盟区块链系统的候选节点集；/nS4、通过验证节点集中的验证节点对候选节点集中的候选节点进行投票选举，得到成块节点集合；/nS5、通过成块节点集合中的所有成块节点采用可验证随机机制对一个输入信息进行抽签，选择签值最小的成块节点获得下一个区块的成块权；/nS6、通过获得成块权的成块节点产生下一个区块，并公布新区块以及获得成块权的成块节点在抽签阶段的中签签值证明；所述产生下一个区块的过程包括交易打包、计算新区块的Hash值和签名；/nS7、验证节点收到获得成块权的成块节点在抽签阶段的中签签值证明后，对获得成块权的成块节点的中签签值进行验证，判断中签签值是否合法，若中签签值合法则进入步骤S8，否则丢弃该中签签值，进入步骤S9；/nS8、根据产生区块的区块Hash值及签名信息，通过验证节点对获得成块权的成块节点产生的区块进行验证，判断产生的区块是否合法，若是则将该区块的区块Hash值作为下一轮区块链共识抽签的输入信息，并进入步骤S10，否则丢弃该区块和签值并将产生该区块的成块节点变为普通节点，同时降低联盟区块链系统中每个节点对该成块节点的信任度值，进入步骤S9；/nS9、判断原签值中是否存在次小签值，若是则原签值中次小签值中签，返回步骤S7，否则返回步骤S3重新选取候选节点；/nS10、更新联盟区块链系统中每个节点对公布了区块的成块节点的信任度列表；/nS11、判断联盟区块链系统中是否还存在待共识交易，若是则进入步骤S12，否则结束共识流程；/nS12、判断成块节点集任期内新增合法区块数量是否达到联盟区块链系统设定的合法区块数量上限，若是更新联盟区块链系统中每个节点对所有验证节点的信任度值，并将联盟区块链系统中所有节点的身份重置为普通节点，返回步骤S2，否则返回步骤S5继续产生区块。/n