[发明专利]一种动态分层的高效PBFT算法

权利要求书

1.一种动态分层的高效PBFT算法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：根据节点网络的状况、可靠性和节点的系统性能在节点加入联盟链时对节点进行审核，确定代理节点和普通节点；

步骤2：根据随机平均分组算法进行节点的分组，以选取的代理节点为各组的主节点，当系统中由于全局或者组内拜占庭节点数量较多需要重新分组时，则重新选择信任度高的节点作为代理节点进行重新分组；

系统通过节点审查员对拜占庭节点进行审核判断和处理，将拜占庭节点拉进黑名单，并将拜占庭节点放到拜占庭节点组中；

节点审查员管理所有节点信息，管理节点的动态进出，并且维护一个记录节点身份信息的NIT表，且所有节点完全信任节点审查员维护的NIT表中的信息；

每个节点在本地维护一个NIT表，并实时的与其他节点的NIT表进行同步；

步骤3：在组内实施简化的PBFT算法，将组内共识的结果传到组内的代理节点，代理节点负责收集和验证组内的共识结果，并代表各个组参与全局的PBFT算法；

在组内实施简化的PBFT算法具体步骤包括：

步骤3.1：请求阶段：向分布式系统中的全局主节点P发送请求，请求形式如下所示，其中：Request为消息名称包括消息内容m以及消息摘要d，o为请求的具体操作，t为请求时客户端追加的时间，c为客户端标识，θ是节点审查员的NIT表

；

步骤3.2：全局预准备阶段：全局的主节点P为请求Request分配一个序号n，全局的主节点P向系统中所有节点广播Global-Pre-Prepare的消息，并将m附加到所有活跃的代理节点中，将消息m附加到其日志中，并启动计时器T1，消息形式如下所示，其中m是消息内容，v是发送m的视图编号，d是消息摘要，t是发送Global-Pre-Prepare消息的时间，θ是主节点的本地NIT表，σp是节点P的签名；

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步骤3.3：向组织内的代理节点回复一个Local-Prepare消息，并将消息添加到它的日志中，消息形式如下所示，其中m是消息内容，v是发送m的视图编号，n是全局的主节点P为请求Request分配的序号，d是消息摘要，t代表发送Local-Prepare消息的时间，θ是主节点的本地NIT表，i是节点的节点号，σi是节点i的签名

；

步骤3.4：代理节点接收到来自不同的活跃的节点的2f+1正确Local-Prepare消息后，它将发送消息给组织内所有活跃的节点，消息形式如下所示，其中ψ表示代理节点接收到的2f+1正确Local-Prepare消息集，v表示发送m的视图编号，θ是主节点的本地NIT表，c-t代表发送Local-Prepare-Confirm消息的时间，σp是节点P的签名，组织内其他节点收到消息后对签名进行校验，并检查v、θ是否正确，验证通过节点i进入Local-Commit；

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步骤3.5：节点i进入本地提交Local-Commit阶段，发送消息到代理节点，消息形式如下所示，其中，v表示发送m的视图编号，n是全局的主节点P为请求Request分配的序号，d是消息摘要，θ是主节点的本地NIT表，i是节点的节点号，σi是节点i的签名

；

步骤3.6：代理节点接收2f+1的Local-Commit信息后对消息进行验证，当代理节点接收到来自不同的活跃的节点的2f+1正确Local-Commit消息后，代理节点发送如下消息是对所有活动备份的多播，其中ψ是一组2f+1正确的Local-Commit消息，v表示发送m的视图编号，n是全局的主节点P为请求Request分配的序号，d是消息摘要，θ是主节点的本地NIT表，c-t是Local-Commit-Confirm消息的发送时间，i是节点的节点号，σp是节点P的签名

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步骤3.7：组织内节点收到主代理节点发送的Local-Commit-Confirm消息后，如果对Local-Commit-Confirm消息验证成功，则执行请求Local-Reply并回复给代理节点。

2.根据权利要求1所述的一种动态分层的高效PBFT算法，其特征在于，所述步骤2中代理节点根据节点的积分高低进行选举，积分高的节点会优先被选举为组内代理节点，其余节点负责投票。