[发明专利]一种用于去中心化域名系统的共识方法

说明书

本发明涉及一种用于去中心化域名系统的共识方法，包括：A、用区块链技术在域名网络节点中组成联盟链网络并由顶级域名网络节点生成委员会委员；B、在联盟链网络中由委员会委员投票选举得票最多的委员对联盟链网络中第一个区块进行打包并生成随机数指定下一个打包成员管家；C、本轮任职管家的编号与上一个打包区块生成的随机数相同的管家进行区块打包并生成随机数指定下一个打包成员；D、在本轮任职周期内管家轮流对区块打包并生成随机数进行循环；E、在任职周期到期最后一个打包区块的管家生成的随机数指向下一个周期第一个打包区块的管家编号并执行C‑E步骤。分离监管权和执行权，权责分明，提高共识验证效率，降低系统选举开销。

技术领域

本发明属于互联网技术改进领域，尤其涉及一种用于去中心化域名系统的共识方法。

背景技术

经过互联网多年的发展，域名系统已经成为网络重要的组成部分，同时也是一个政治化的议题，涉及到审查制度，域名没收，以及与隐私有关的话题。域名系统全称是网域名称系统，是互联网的一项服务。它作为将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使人更方便地访问互联网。域名系统最主要的作用是完成对域名的解析，即把为便于记忆、用来标识互联网上某台计算机或一组计算机的名称，翻译转换为与其对应的IP地址。域名系统是一种分布式的层次结构系统，包括一个根域，根域的下一级是顶级域，如中国是.cn。

然而，目前的域名系统是一个完全中心化的系统，域名根服务器由美国政府授权的互联网名称与数字分配机构(ICANN)负责管理，为了提高域名解析效率，ICANN在全球部署了很多根服务器及镜像，其中，全球唯一的主根服务器设置在美国。中心化的控制方式让域名系统在个别地区一度遭受巨大危害，伊拉克顶级域名失效事件、利比亚国家顶级域名失效事件等都是典型的例子。我国域名系统由于根域名服务器的不可控和域名系统本身的脆弱性，也存在巨大的安全隐患。近年来，更是事件频发，对我国互联网使用以及国家社会、政治、经济都造成了巨大的影响。因此域名系统相关问题已成为制约我国互联网发展的重要因素。提出一种去中心化的域名系统解决方案已是一件迫在眉睫的事情。

区块链技术在2008年由中本聪提出，是近几年新起的分布式技术，具有非常好的应用前景。起源自比特币的区块链是用分布式数据库识别、传播和记载信息的智能化对等网络，它是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了若干次比特币网络交易的信息，用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。区块链的共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。区块链的共识机制较为著名的有工作量证明机制和权益证明机制。两种方法各有优缺点，在区块链上的应用都非常广泛。

区块链技术和域名系统的结合是一个比较新的领域，相比较国外已经有类似的相关技术方案，如Namecoin和Blockstack，国内目前还没有相关技术的报道。Namecoin项目由bitdns讨论并提出，其源起是由于对目前中心化DNS的不满，尝试以区块链技术来建立分布式域名系统。Namecoin使用一个新的区块链，独立于比特币的区块链之外。而Blockstack是一个基于区块链的命名和存储系统，是一个从Namecoin网络迁移到比特币网络的新系统，而域名解析也是这个新系统的功能之一。上述二者在底层区块链上还是有很大区别的。Namecoin虽然重新建立了一条区块链，但是采用的共识方法也是和比特币一样的证明机制---工作量证明机制，而Blockstack是直接在比特币的区块链上构建的，没有形成自己的区块链，采用的共识机制同样也是工作量证明机制。比特币系统中使用的工作量证明函数是SHA256，SHA是安全散列算法(Secure Hash Algorithm)的缩写，是一个密码散列函数家族。这一组函数由美国国家安全局(NSA)设计，美国国家标准与技术研究院(NIST)发布，主要适用于数字签名标准。SHA256就是这个函数家族中的一个输出值长度为256位的哈希算法。到目前为止，还没有出现对SHA256算法的有效攻击。现有的基于区块链的域名系统都基于完全去中心化的工作量证明共识方法，规模较小，拒绝专业机构维护而导致发展受限。