[发明专利]一种自适应区块链节点容错提升方法、设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种自适应区块链节点容错提升方法、设备及存储介质，区块链平台可通过配置的方式选择RBFT共识算法、RAFT共识算法和SOLO共识算法中的其中一种；上层业务系统通过区块链中间件系统对接区块链节点；本发明利用共识算法的容错差异，根据节点数量自动切换节点共识算法，当多个节点陆续发生故障的时候，区块链平台依然能够提供平稳的区块链服务，保证区块链服务的连续性，并且在节点恢复之后，能够自行同步所有节点数据，达到所有节点数据和状态一致。

技术领域

本发明涉及区块链技术、区块链共识算法，具体涉及一种自适应区块链节点容错提升方法、设备及存储介质。

背景技术

区块链技术具有不可篡改，去中心化等技术特性，数据一旦上链便不可篡改，从技术上排除伪造的可能性，使其数据成为高可信的凭据。越来越多的重要应用场景都将数据登记到区块链平台。但是由于网络或者服务器等原因，可能会导致区块链服务中断，影响上层应用的数据上链或者数据查询，从而导致业务失败。

发明内容

为了保证区块链服务的连续性，提高节点容错能力，本发明提出了一种自适应区块链节点容错提升方法，利用共识算法的容错差异，根据节点数量自动切换节点共识算法，保证区块链节点提供稳定持续的区块链服务。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

根据本发明的第一方面，提供一种自适应区块链节点容错提升方法，包括：

(1)区块链平台可通过配置的方式选择RBFT共识算法、RAFT共识算法和SOLO共识算法中的其中一种；

(2)上层业务系统通过区块链中间件系统对接区块链节点，上层业务系统将请求先发至区块链中间件系统，再由区块链中间件系统发至区块链节点进行上链和查询操作；

(3)区块链节点每间隔T秒向相邻节点发送心跳信号；若超过t秒未收到相邻节点的反馈信号，发送信号节点认为该相邻节点已宕机；发送信号节点将相邻节点宕机信息发送给其他节点进行共识；若共识未通过，则认为该节点未宕机；若共识通过，则认为该节点已宕机，需要进一步判断宕机节点数和当前共识算法容错节点数的大小；

(4)区块链平台默认使用RBFT共识算法，RBFT共识算法的容错节点数f＝(N-1)/3，N为节点总数；

(5)当节点集群的宕机节点数n大于RBFT共识算法的容错节点数f＝(N-1)/3并且小于等于RAFT共识算法的容错节点数f＝(N-1)/2时，区块链平台自动将节点共识算法配置切换成RAFT共识算法；

(6)当节点集群的宕机节点数n大于RAFT共识算法的容错节点数f＝(N-1)/2时，区块链平台自动将共识算法配置切换成SOLO模式启动节点单机模式，并启用关系型数据库，将上链数据同步保存到关系型数据库中；

(7)当宕机节点完成修复并启动之后，向存活节点发送连接申请；存活节点重新每间隔T秒向已修复的相邻节点发送心跳信号确认节点情况，并在节点链上进行共识；区块链平台会根据正常的节点数将共识算法重新切换成RAFT或RBFT，并且将数据和状态按照时间顺序同步到修复节点。

进一步地，所述区块链中间件系统负责上层业务系统的数据预处理及区块链节点管理。

进一步地，所述步骤(4)中，出于对节点数据的安全性和一致性要求，区块链平台默认使用RBFT共识算法，该共识算法需要大于等于3个节点，当主节点收到交易后，主节点对接收到的交易按照时间顺序进行打包并验证、计算执行结果；主节点将交易信息和验证结果广播给其他共识节点；从节点在接收到主节点的消息后，对消息进行验证，验证通过后会广播给其他共识节点；当某个节点收到超过节点总数半数以上的验证通过结果，表示该交易信息通过共识，并将交易信息数据记录到账本中。