[发明专利]一种区块链的分层共识方法和系统

权利要求书

1.一种区块链的分层共识方法，其特征在于，将参与验证的计算机节点分组为两层结构，并且选取各二级子网络主节点和一级主干网主节点；客户端发起请求消息到主干网主节点；主干网主节点接收到请求消息后验证该消息，生成请求序号，然后组织预准备消息发给所述主干网中其它各节点；主干网中各节点接收到预准备消息后验证该消息，然后组织主干网准备消息发送给所述主干网中其它各节点，同时组织主节点准备消息发送给自身所在二级子网络内的其它各节点并接收返回的二级子网准备消息；主干网中各节点接收到主干网准备消息和二级子网准备消息后，验证该消息，当通过的消息数量达到给定阈值时，生成主干网提交消息并发送给所述主干网中其它各节点；主干网中各节点接收到主干网提交消息后验证该消息，当通过的消息数量达到给定阈值时，执行提交操作，然后组织主节点提交消息发送给自身所在的二级子网络内的其它各节点并接收返回的提交回复消息；各二级子网络主节点接收提交回复消息后组织响应消息并返回给客户端。

2.根据权利要求1所述的区块链的分层共识方法，其特征在于，所述计算机节点分组是指将计算机节点划分为不同的小组，小组内的节点组成二级子网络，每个二级子网络通过投票方式选取出一个二级子网络主节点，而每个二级子网络主节点组成一级主干网，一级主干网中的各个节点通过投票方式选取出一个一级主干网主节点。

3.根据权利要求1所述的区块链的分层共识方法，其特征在于，所述二级子网络内的其它各节点在接收到主节点准备消息后验证该消息，验证通过后组织二级子网准备消息返回给发送主节点。

4.根据权利要求1所述的区块链的分层共识方法，其特征在于，所述验证该消息是指每个节点检查接收的各类消息的视图编号是否和自己的视图编号相同，如果发现视图编号不相同，该消息就不会被处理。

5.根据权利要求1所述的区块链的分层共识方法，其特征在于，所述二级子网络内的其它各节点在接收到主节点提交消息后验证该消息，然后执行提交操作，组织提交回复消息返回给发送主节点。

6.根据权利要求1所述的区块链的分层共识方法，其特征在于：所述提交操作是指将信息写入到节点本地数据库中的操作。

7.一种区块链的分层共识系统，其特征在于，包括主干网主节点、主干网节点、二级子网络节点、客户端节点和共享账本数据库；所述客户端节点为发起请求消息的节点；所述共享账本数据库为一个分布式的各节点一致的全网统一数据库；所述主干网主节点包括排序装置、消息验证装置、编解码装置、消息读写装置和消息收发装置，主干网主节点同时也是主干网节点之一；所述主干网节点和二级子网络节点均为多个节点，均包括消息验证装置、编解码装置、消息读写装置和消息收发装置，并且主干网节点同时也是二级子网络的节点之一；主干网主节点与主干网节点直接进行消息通信，主干网节点与二级子网络节点直接进行消息通信。

8.根据权利要求1所述的区块链的分层共识系统，其特征在于，

客户端节点发送请求消息到主干网主节点，主干网主节点中的消息收发装置接收到请求消息，编解码装置和消息验证装置对请求消息进行解码和验证，排序装置将接收的请求消息进行排序，并生成请求序号，然后通过编解码装置编码生成预准备消息，并通过消息收发装置将预准备消息发送给主干网络中其它各节点；

主干网节点中的消息收发装置接收预准备消息，编解码装置和消息验证装置对消息进行解码和验证，然后通过编解码装置编码生成主干网准备消息和主节点准备消息，并通过消息收发装置将主干网准备消息发送给主干网络中其它各节点，同时将主节点准备消息发送给自身所在二级子网络内的其它各节点；二级子网络节点中的消息收发装置接收主节点准备消息，编解码装置和消息验证装置对消息进行解码和验证，然后通过编解码装置生成二级子网准备消息，并通过消息收发装置将二级子网准备消息返回给发送主节点；

主干网节点通过自身的消息收发装置接收主干网准备消息和二级子网准备消息，通过编解码装置和消息验证装置对消息进行解码和验证，消息验证装置还根据验证通过的主干网准备消息的数量和二级子网准备消息的数量判断是否能够进入提交阶段，然后通过编解码装置生成主干网提交消息，并通过消息收发装置将主干网提交发送给其它主干网节点；

主干网节点中的消息收发装置接收主干网提交消息，编解码装置和消息验证装置对消息进行解码和验证，消息验证装置还根据验证通过的主干网提交消息的数量判断是否能够执行提交操作，通过各自节点中的消息读写装置将正文内容及相关信息写入共享账本数据库，然后通过编解码装置编码生成主节点提交消息，并通过消息收发装置将主节点提交消息发送给自身所在二级子网络内的其它各节点；二级子网络节点中的消息收发装置接收主节点提交消息，编解码装置和消息验证装置对消息进行解码和验证，然后通过编解码装置生成提交回复消息，并通过消息收发装置将提交回复消息返回给发送主节点；

主干网节点中的消息收发装置接收提交回复消息，编解码装置和消息验证装置对消息进行解码和验证，然后通过编解码装置生成响应消息，并通过消息收发装置将响应消息返回给客户端节点。