[发明专利]一种基于Raft算法的区块链共识机制方法

说明书

本发明涉及区块链技术领域，具体涉及一种基于Raft算法的区块链共识机制方法；本发明基于Raft算法，将所获得的所有节点分组，选举产生领导者，并在节点分组内选择至少一个监督节点，监督节点负责监督组内的领导者，可以避免领导者进行欺诈，保证安全，领导者的共识节点任期结束是由新区块生成完成而结束，实现轮流生成区块的共识机制，所生成的领导者进行选举和验证过程，以保障能够完成所需的交易事件，提高共识效率以及共识安全性。

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，具体涉及一种基于Raft算法的区块链共识机制方法。

背景技术

区块链技术通过特定的共识机制实现了分布式节点之间账本的一致，区块链之所以被称为“链”，是因为每个区块(block)都以特定密码学的方式链接到前一个区块，一般而言，区块链最开始的区块被称为“创世区块”，而区块中存储的内容主要包括每段时间网络中产生的交易。

从去中心化的角度，可以将区块链分为公有链、私有链和联盟链。公有链的去中心化程度最高，任何节点都可加入，如比特币、以太坊等。私有链的去中心化程度最低，一般由个人或某个小团体创建，仅使用区块链技术进行记账。联盟链的去中心化程度介于公有链和私有链之间，一般由多个不同利益方的机构组成，节点必须经过联盟链节点成员管理服务进行身份确认和鉴权，获得准入证才可以加入联盟链网络。联盟链支持节点管理、可插拔的框架和模块化的共识机制，因此在性能和隐私保护上比公有链更有优势，是区块链落地的主要趋势。在安全性方面，共识机制是区块链的核心技术，决定了区块链的安全性等性能。

综上所述，研发一种基于Raft算法的区块链共识机制方法，仍是区块链技术领域中急需解决的关键问题。

发明内容

本发明为了解决上述问题，本发明提供了一种基于Raft算法的区块链共识机制方法，本发明基于Raft算法，将所获得的所有节点分组，选举产生领导者，并在节点分组内选择至少一个监督节点，监督节点负责监督组内的领导者，领导者的共识节点任期结束是由新区块生成完成而结束，实现轮流生成区块的共识机制，所生成的领导者进行选举和验证过程，以保障能够完成所需的交易事件。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

本发明提供了一种基于Raft算法的区块链共识机制方法，包括以下步骤：

(1)获取区块链的所有节点，将所获得的所有节点分组，并赋予监督节点；

(2)将所有节点分组以及其赋予的监督节点信息存储到区块链中，基于Raft算法结合节点分组的领导者，记录交易事件并生成新区块；

(3)将所生成的新区块信息广播至区块链的共识节点中，完成新区块生成。

本发明进一步的设置为：在步骤(1)中，所述的节点分组是根据节点所在的地理位置，将所在同一地理位置范围内的节点作为一组，并赋予分组ID。

本发明进一步的设置为：在步骤(1)中，所述的监督节点是在节点分组内至少赋予一个监督节点。

本发明进一步的设置为：在步骤(1)中，所述的节点分组内所包括的节点数至少为4个。

本发明进一步的设置为：在步骤(2)中，所述的领导者是指由分组节点内的所有节点所组成的委员会选举，并经过监督节点验证通过的共识节点。

本发明进一步的设置为：所述的领导者，其选举以及验证过程如下：

节点分组的选举定时器被触发，将节点分组内所以节点作为候选者；候选者向其所在的节点分组内的剩余节点发出比较请求，比较各自的区块高度，确定区块高度大于节点分组平均区块高度的任意候选者作为领导者；由监督节点将该领导者的区块高度与剩余节点区块高度的中间值进行对比，所选举的领导者区块高度大于剩余节点区块高度的中间值，则通过验证，否则，重新进行领导者选举和验证，至领导者选举通过。