[发明专利]一种基于权重的区块链网络节点通信方法

说明书

本发明公开了一种基于权重的区块链网络节点通信方法，其利用节点分组信息，选取有效节点进行通信，将通信过程的全网广播优化成全网局部广播，节点分组内局部广播的模式，同时根据分组和节点有选择的选取节点，用于验证和确认，加速通信过程。本发明方法利用网络中节点位置生成权重，能够提高交易时通信的实时性，增强区块链交易技术平台的处理能力。

技术领域

本发明属于区块链技术领域，具体涉及一种基于权重的区块链网络节点通信方法。

背景技术

在区块链网络中，作为保存数据副本的服务器节点可担任不同角色，如发出、验证、接收和通知等；网络系统中任意两个节点通过相互发送、接收、处理、返回数据的模式形态以实现节点通信。

在常规技术方案下，区块链交易启动后，发布和记录交易时，会采用全网广播的模式进行账本复制，然后通过共识机制达成共识后予以交易确认，随后根据时间指纹信息，线性的追加在交易记录中。此种情况下，在全网广播、达成共识的过程，将会产生O(n²)的时间复杂度，尤其是随着区块链规模的变大后，多种不同类型的硬件设备对数据的处理能力和速度会逐渐出现较大差异化，如此复杂度将不堪重负，严重降低交易的实时性(即节点或节点分组对数据请求和响应的时间效率)。

发明内容

鉴于上述，本发明提供了一种基于权重的区块链网络节点通信方法，能够解决全网广播、验证和确认实时性差的问题，利用节点和节点分组的信息优化通信过程。

一种基于权重的区块链网络节点通信方法，包括如下步骤：

(1)根据逻辑以及物理关系对区块链网络中的所有节点进行分类，得到n个节点分组，并为每个节点分组分配一个全局唯一的分组指纹G_id，n为大于1的自然数；

(2)对于任一节点分组，通过相应算法从该分组内选取出一个节点作为中转节点，并设定最小共识达成比例T且50％＜T≤100％；

(3)当网络中的任一节点a进行交易通信时，其通过所在分组内的中转节点a₁主动发起交易，中转节点a₁先将交易数据在组内进行广播，然后再广播给其他分组内的中转节点；

(4)对于其他任一分组内的中转节点b₁，其收到交易数据后根据最小共识达成比例T随机从组内选取部分节点进行数据拷贝以及数据验证过程，这些节点若验证成功后则向中转节点b₁进行反馈；若中转节点b₁收到组内超过TG_b个节点返回的共识响应，则将本组的分组指纹G_id以及共识达成结果发送给中转节点a₁，然后再对组内未参与共识的节点进行数据拷贝；G_b为中转节点b₁所在分组内的节点数量；

(5)若中转节点a₁收到包括其自身在内超过Tn个中转节点返回的共识响应，则使节点a完成交易处理，即交易完成。

进一步地，所述节点分组内的各个节点无主从和状态区分，可直接相互通信；节点分组之间则通过中转节点进行通信。

进一步地，所述中转节点a₁在广播交易数据的同时，还将最小共识达成比例T发送给其他分组内的中转节点。

进一步地，所述中转节点a₁将交易数据在组内进行广播，使组内其他所有节点进行数据拷贝以及数据验证过程，这些节点若验证成功后则向中转节点a₁进行反馈，若中转节点a₁收到组内超过TG_a个节点返回的共识响应，则中转节点a₁所在分组达成共识；G_a为中转节点a₁所在分组内的节点数量。