[发明专利]基于有向无环图的支持合约的分布式账本共识方法与系统

权利要求书

1.一种基于有向无环图的支持合约的分布式账本共识方法，其特征在于，所述分布式账本的创世顶点不连接有向无环图的任意顶点，第二个添加到有向无环图的顶点必须连接创世顶点；从第三个添加到有向无环图的顶点开始，顶点类型包括合约定义顶点和合约交易顶点；第二个添加到有向无环图的顶点类型必须为合约定义顶点；每个顶点含两个编号，一个是合约编号，一个是交易编号，且每个交易编号均不相同；当添加到有向无环图的顶点的类型为合约定义顶点时，顶点的合约编号不得与有向无环图中任意其他顶点的合约编号相同；当添加到有向无环图的顶点的类型为合约交易顶点时，顶点的合约编号必须属于在有向无环图中所有顶点的合约编号构成的集合；当添加到有向无环图的顶点的类型为合约交易顶点时，顶点必须强连接有向无环图中的一个顶点，并弱连接有向无环图中至少一个顶点；网络节点在定义一个新的智能合约时，或者根据现有的智能合约及其状态发起一笔新的交易时，向有向无环图中添加顶点，并将账本同步到网络中的其他网络节点，具体顶点添加的步骤包括：

为即将添加到有向无环图中的新顶点赋权值，所述权值为正整数；

预选择零个或一个可被强连接的顶点，预选择一个或多个可被弱连接的顶点，然后将新顶点强连接到预选择的可被强连接的顶点上，并弱连接到所有预选择的可被弱连接的顶点上；所述强连接满足新顶点与预选择的顶点含有相同的合约编号，所述弱连接满足新顶点与预选择的顶点含有不同的合约编号；

对有向无环图中顶点的权值进行更新；

在添加顶点后，对有向无环图进行分叉剪枝，所述分叉是一个或多个类型为合约交易顶点的新顶点未强连接到最新的可被强连接的顶点，导致多个顶点强连接到同一个顶点的现象，所述剪枝是将部分顶点和与这些顶点有关的边删除，使得含相同合约编号的顶点依次连接构成一条链。

2.根据权利要求1所述的基于有向无环图的支持合约的分布式账本共识方法，其特征在于，顶点选择策略是：如果新顶点的类型是合约定义顶点，则不选择可被强连接的顶点，且预选择至少两个可被弱连接的顶点；如果新顶点类型是合约交易顶点，则预选择一个可被强连接的顶点，预选择至少一个可被弱连接的顶点。

3.根据权利要求1所述的基于有向无环图的支持合约的分布式账本共识方法，其特征在于，预选择可被强连接的顶点时，选择有向无环图中所有可被强连接的顶点集合中最新的一个顶点。

4.根据权利要求1所述的基于有向无环图的支持合约的分布式账本共识方法，其特征在于，根据如下方法预选择可被弱连接的顶点：

首先根据新顶点的合约编号和交易编号代入生成伪随机数的函数中，获取多个输出值；

然后选取前k个输出值，每个输出值均在由有向无环图中已存在的合约编号构成的集合里；其中k为配置的最大弱连接数；

再从选取的输出值中，选择一个以该输出值为合约编号的顶点，且该顶点是在所有以该输出值为合约编号的顶点中最新添加到有向无环图的，至多选择k个顶点作为预选择可被弱连接的顶点。

5.根据权利要求1所述的基于有向无环图的支持合约的分布式账本共识方法，其特征在于，所述创世顶点的合约编号、交易编号与权值均为0。

6.根据权利要求1所述的基于有向无环图的支持合约的分布式账本共识方法，其特征在于，根据如下方法更新有向无环图中顶点的权值：

新顶点所属的强连接链包含的除该新顶点以外的每个顶点的权值w修改为

其中，w′为更新后的权值，th为配置的顶点可信阈值；

新顶点所属的弱连接链包含的除该新顶点以外的每个顶点的权值w修改为

其中，表示自然数；新顶点所属的弱连接链指被所述新顶点弱连接的顶点所属的强连接链的中所有顶点的集合。