[发明专利]一种区块链赋能数据共享的基于动态权重的共识方法

权利要求书

1.一种区块链赋能数据共享的基于动态权重的共识方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1：建立基于DAG的区块链结构；

S2：进行动态权值分配；

S3：贪婪广度搜索遍历。

2.根据权利要求1所述的一种区块链赋能数据共享的基于动态权重的共识方法，其特征在于：所述S1具体为：

所述基于DAG的区块链结构的基本单位是区块，每个区块包含不同的事务；包括主链、边链和未经过验证的区块；

每个新块在上链之前通过PoW算法与父块和引用块捆绑形成DAG的区块链结构；设H(·)表示为哈希函数，执行PoW算法即打包事务的过程描述为：

output＝H(父块hash||引用块hash||nonce)≤target

其中，目标target是预定义的，nonce是一个随机数；如果哈希函数的输出满足最小长度前缀为零的要求，表示矿工找到有效的nonce值，具有产生块的权力；

DAG结构的区块链由以下几个元素组成：

顶点：一个区块称为一个顶点，Tips指的是入度为0的顶点；

边：表示两个顶点之间的参考关系，矿工在创建块G后，通过两个Tips，即块E和块D的哈希值填充参考哈希；块E和块D的哈希值分别为父块哈希何引用块哈希；

父边投票边，指向当前主链的Tips；矿工根据改进的Conflux机制选取主链，父边看成当前块验证指向的Tips，等同于赞成票；除创世块以外，每个块都有且只有一个父边，包括区块D到C，E到B；

引用边指参考边指向当前侧链的Tips，每个区块有多个参考边，代表区块产生的时间先后顺序，包括区块E到C；

Epoch：在树结构中，采用改进的Conflux共识算法从创始块到叶子块选一个主链出来；主链上每个块负责一个Epoch，这个块能够到达的区块就属于这个Epoch。

3.根据权利要求2所述的一种区块链赋能数据共享的基于动态权重的共识方法，其特征在于：所述S2具体为：

将任何给定顶点的动态权重分为三个方面：基数值、数据有效性和连接度；

基数值：一个区块的基数值与当前该矿工的区块创建率呈正相关；当矿工的总计算能力提高时，增加基数值能够增加该区块的权值，更高的权值将鼓励矿工创造更多有效的区块；

数据有效性：定义为每个区块打包有效事务的总数，在计算动态权值时将排除冲突或重复的交易；通过考虑数据的有效性，基于DAG结构的区块链获得了更大的机会选择携带最有效的交易到主链的区块中，从而最大化网络吞吐量；

连接度：连接度的概念来源于Phantom，Phantom强调攻击者产生的侧链比诚实节点产生的侧链互连性差；一个顶点的连接度等于通过父边或引用边到达该区块的总和；

一个顶点的动态权重值被定义为基数值、数据有效性以及连接度的和；在进行贪婪遍历之前，机制为每个顶点分配对应的动态权值。

4.根据权利要求3所述的一种区块链赋能数据共享的基于动态权重的共识方法，其特征在于：所述S3具体为：

采用广度优先搜索策略，从创世块开始，逐级比较顶点的权重值；对于同一级的多个顶点，选择拥有最大权重值的顶点作为下一级的起点，依次遍历，最终确定主链；

为确定区块链上交易的顺序，首先根据动态权值分配和贪婪搜索遍历确定主链，主链上每个块负责一个Epoch，这个块能够到达的区块就属于这个Epoch；然后对不同的Epoch进行排序，再去同一个Epoch内的区块根据偏好关系进行排序；如果同一个Epoch中的块不存在偏序关系，就根据区块的Hash大小排序；最后根据区块的顺序，剔除冲突交易，生成交易顺序。