[发明专利]一种分级区块链系统及实现方法

说明书

本发明涉及一种分级区块链系统及实现方法，分级区块链系统包含多个节点，多个节点包括：用于负责记账和/或通讯的一级节点，和用于负责见证和检验一级节点记账结果的二级节点；多个一级节点之间互相通讯连接，每个二级节点与其中若干个一级节点通讯连接，并对其所连接的一级节点记账结果进行见证和检验。本发明通过采用两级机制，一级节点承担记账和中转的职责，放在机房内，需要能够从公网访问，并保证一定的存储和计算能力以及足够的带宽，能够保证服务质量；二级节点价格低廉，可以由一般的家庭用户持有，容易扩大数量，可有效避免现有区块链架构所存在的几个问题，而且可以部署庞大数量的二级节点，而不拖慢整个网络的性能。

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，更具体地说，涉及一种分级区块链系统及实现方法。

背景技术

区块链技术与应用的发展，会对经济带来重大影响，也会带来很多新的机会。其中的机会主要分类两大类。

第一类是应用区块链技术的传统企业，特别是银行、券商、保险公司、中介、产权登记以及其他以信用为核心价值的企业。再过去，由于缺乏有效的技术手段，信用成本很高。我们选择有信誉的大银行、保险公司、中介公司，并承担不菲的费用，这就是信用成本。区块链技术的出现，大大的降低了信用成本。货币或股票、合同、证书等等，本质上都是数字通证，而区块链利用分布式的网络系统和数学方法，仅仅用计算机和电力的成本，就可以取代原来的信用体系。所以，传统的以信用担保为业务的企业要么拥抱这一变化，降低自己的运营成本，要么会在技术的演进中，像柯达、诺基亚一样被历史的洪流淹没。

第二类是拥有核心技术的区块链企业，这类企业，利用自己的核心技术或独特的市场方法，能够在区块链系统给社会带来巨大变化的时候，提供有效的服务，从而使自己占据有利位置，这类企业，会像微软随着PC成长，谷歌、百度随着互联网搜索成长，Facebook、腾讯随着网络社交成长一样，随着区块链的发展而成长。

区块链技术提供了一套简单可靠的信任机制，这是一个非常大的进步。信任和验证机制，是我们人类社会的重要组成部分。我们选择有信誉的产品、银行、酒店、保险公司，除了产品和服务本身，信任也是其中一个重要因素，而且我们还为此支付了溢价。在有的领域，由于高度的垄断或者专业性，对普通人来说，透明度很低，我们的信任成本更加巨大。而区块链技术，虽然也很复杂，但它的算法是公开的，专业人员都可以去校验，所以这是一次巨大的进步。

当然这一技术也并不完美。一个问题性能与去中心化的冲突。对于比特币和以太坊这样的系统来说，越多节点，意味着记账的人越多，账目越可靠，但反过来，节点越多，意味着通讯越多，系统的处理能力也就会随之下降。保持区块链系统良好的性能，不被矿主垄断、操控，不因为节点太多而处理能力越来越差，使得节点可以无限扩充，让更多的人参与我们，是目前需要解决的问题。

在比特币和以太坊的系统中，所有的节点都是平等的，所有的节点必须具有点对点的通讯能力，所有的交易都在节点之间直接广播，所有的节点都有生成区块的能力。然后，所有的节点都平等的竞争，通过工作量证明(Proof Of Work，简称POW)，来获得最终的记账权。这种机制是非常好的发明，让各个节点能够做到在独立运算无需投票过程的情况下就能够达成一致。但它有如下几个问题：

1、POW本身是没有意义的，只是为了求得一个特定的Hash值而作的无意义的运算，这是比特币和以太坊被人批判的一个点。

2、POW导致了投机者，也就是矿机的出现，矿机专注于POW运算，不做别的事情，这排挤了PC等通用型计算设备。

3、因为路由器和防火墙的限制，节点往往必须部署在机房，导致了矿池的形成。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种分级区块链系统及实现方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：