[发明专利]一种动态的基于信誉的区块链共识方法和系统

说明书

本发明涉及一种动态的基于信誉的区块链共识方法和系统，包括区块创建模块，用于使验证节点在交易时间内验证并打包生成一个新区块，并将新区块广播至监控群组；以及判别验证节点在创建新区块时是否在交易时间内完成；共识评估模块，用于使验证节点通过节点行为判别算法评估验证节点是否正常的完成了共识流程，以及利用信誉评价算法对分布式网络中的所有节点进行信誉值动态更新。本发明通过节点行为判别算法来评估验证节点是否正常的完成了共识流程，以及引入信誉评价算法给每个节点赋予和更新信誉值，在每轮共识周期结束前动态更新验证节点及监控节点，从而解决PoA共识机制中验证节点权利过大导致的中心化问题。

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，特别涉及一种动态的基于信誉的区块链共识方法和系统。

背景技术

区块链基于去中心化、匿名性、不可篡改性等特征，区块链今年来也逐渐广泛运用于数字货币、金融、物联网、医疗等众多领域。但现有的区块链项目的交易速度不如传统的交易速度。共识机制作为影响区块链技术的重要因素之一，是将多个不可靠的单独节点组建成一个可靠的分布式系统的关键，主要解决如何实现区块链在分布式场景下的一致性。共识机制在维护区块链的安全和效率方面起着至关重要的作用，使用正确的共识机制可以提升系统性能、促进区块链技术得到广泛应用。

PoA是一种新的拜占庭类共识算法，它将区块的创建限制在一组固定的节点上，PoA的核心是指定一个或者一组固定的验证节点，由验证节点对网络中的交易进行验证并打包，其他节点直接从验证节点这里同步数据。与PoW算法不同，PoA不是资源密集型算法，它是轻量级的，具有更高的吞吐量。PoA共识机制不需要竞争记账权，区块链的安全性是由验证节点来保证的，因此PoA具有高度的可扩展性。但PoA共识机制中由于验证节点固定在一个或一组节点上，权限过高，如果验证节点自己作恶，自己发动对网络的攻击或者篡改账本，就很容易对整个区块链网络造成伤害。综上所述，PoA共识机制虽然高效，但存在去中心化问题。

发明内容

本发明的目的在于针对PoA共识机制的去中心化问题，提供一种动态的基于信誉的区块链共识方法和系统，通过节点行为判别算法来评估验证节点是否正常的完成了共识流程，以及引入信誉评价算法给每个节点赋予和更新信誉值，在每轮共识周期结束前动态更新验证节点及监控节点，从而解决PoA共识机制中验证节点权利过大导致的中心化问题。

为了实现上述发明目的，本发明实施例提供了以下技术方案：

一种动态的基于信誉的区块链共识方法，包括以下步骤：

步骤S1，从分布式网络中生成监控群组，所述监控群组中包括多个监控节点；生成监控群组后，从分布式网络中随机选取n%的节点作为验证节点，生成验证群组；

步骤S2，设定交易时间，验证群组中最先被选择的验证节点在交易时间内验证并打包生成一个新区块，并将创建的新区块广播至监控群组；若该验证节点在交易时间内未完成创建新区块，则按照验证群组中验证节点的生成顺序由下一个验证节点创建新区块，从而进入下一个共识回合；

步骤S3，根据创建的新区块，所有监控节点通过节点行为判别算法分别评估验证节点是否正常的完成了共识流程；如果验证节点正常完成则得到代币奖励，否则该新区块无效，所有监控节点评估完后进入下一个共识回合；

步骤S4，重复步骤S2、步骤S3，直到验证群组中所有的验证节点都完成共识流程；利用信誉评价算法对分布式网络中所有节点进行信誉值动态更新，从而结束本次共识周期；

步骤S5，重复步骤S1，得到下一个共识周期的监控节点，并根据步骤S5得到的信誉值，所有节点按照信誉值排序选择前n%的节点作为验证节点，进入下一个共识周期。

所述从分布式网络中生成监控群组的步骤，包括：各个节点加入分布式网络时，获得信誉初始值；信誉初始值高于阈值的节点，申请成为监控节点，从而生成监控群组。

设定交易时间△T；