[发明专利]一种消除并行投票证明共识算法中分叉问题的方法及系统

说明书

本发明适用于区块链技术改进领域，提供了一种消除并行投票证明共识算法中分叉问题的方法及系统，包括：S1、并行投票证明共识的轮值记账节点在提交区块组前判断网络是否产生分区；S2、网络恢复后判断节点的最后状态区块组高度a是否高于另一合法区块组高度；S3、少数派节点向多数派节点请求高度为a的区块组信息并检验通过，重写掉自身高度为a的区块组，网络恢复正常。通过延迟落块，定时同步区块组高度的方式来改进PPoV共识算法因网络分区造成的分叉问题，提高了PPoV共识算法的可用性。在实际应用场景中，这种改进能很好地避免因链分叉导致的交易数据混乱等问题。

技术领域

本发明属于区块链技术改进领域，尤其涉及一种消除并行投票证明共识算法中分叉问题的方法及系统。

背景技术

近年来，随着产业信息化、数字化、网络化进程加速和智能终端的普及，互联网已经成为人类社会发展的驱动力之一，和人们生活紧密联系在一起。2018年，中国互联网用户总量达到8亿，世界范围内的互联网用户超过40亿，每天在互联网产生的数据量超过5万亿字节。互联网的匿名性和低门槛在方便人们生活的同时也提供了给木马、病毒等恶意程序滋生的温床。为了抵抗各种层出不穷的攻击手段，越来越多的新技术不断涌现。

区块链技术的发展最早可追溯至中本聪于2008年发布的白皮书《比特币：一种点对点的电子现金系统》，因其完全去中心化和账本防篡改的特性受到人们的青睐。区块链是一类具有防篡改容错能力的分布式存储技术，通过链式结构、哈希算法、非对称加密等技术保证数据的安全性。和传统的分布式存储技术一样，区块链也需要通过共识算法协调各个节点的运行，以确保各个节点所存储数据的一致性。比特币作为应用最为广泛的区块链系统，具备数据防篡改等众多优点。

随着政策的保障和行业的发展，区块链在众多领域的应用落地在不断加快，如金融贸易、公共服务行业、旅游业、智慧教育、餐饮业、物流业、医疗建设等多个行业领域。

区块链的结构大致可以分为6个层级，分别是数据层、网络层、共识层、激励层、合约层以及应用层。

数据层是最底层，主要包含数据的存储和交易的记录两方面的功能，该层中拥有链式结构、哈希函数等最基础的逻辑结构；

网络层用来实现节点之间的相互通信，具有数据传输和验证的功能；

共识层是区块链的核心部分，封装了各类共识算法，主要用于实现区块，区块头生成和交易数据的共识。从多方面考量来选择共识算法，有利于区块链数据的安全和交易过程的便捷，防御各类无意或者恶意的共识攻击；

激励层主要负责对挖矿节点激励机制的引入，例如对挖掘新区块的矿工进行数字代币分配，鼓励其挖矿工作；

合约层主要包括编写的智能合约和各类脚本，使区块链获得可编程的应用属性；

应用层则是区块链在实际业界场景中的具体应用，主要体现为各种可编程的货币。

其中前三层是区块链架构中必不可少的，后三层则可以按实际场景的需求进行灵活的调整。

根据应用场景与参与节点运行网络开放性的不同，区块链可分为公有链、私有链以及联盟链。公有链是对全网开放的，网络之中任何用户节点都可以自由参加或离开区块链系统，大家的权限是平等的；私有链中，某个组织或节点完全控制着区块或者区块组的生成权限，这类似于一个集中式的系统；联盟链则介于公有链和私有链之间，由几个成员参与管理，给不同的节点授予不同的权限和身份，共同维护区块链系统。

但是比特币所采用的共识算法存在浪费能源和效率低下的缺点，使其难以应付其他高吞吐量的应用场景。针对其吞吐量低的缺陷，人们对比特币的共识算法进行优化或者设计新的共识算法作为区块链的共识算法。