[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

说明书

本发明涉及一种区块链赋能数据共享的基于动态权重的共识方法，属于区块链领域。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。本发明针对基于区块链的数据共享效率问题提出一种基于动态权重的Conflux共识机制，提高区块链网络吞吐量。在基于动态权值的Conflux共识机制中将交易打包为区块存储为图的顶点，事务可以并发地附加到DAG上，更高的权值鼓励矿工在空闲期间创建更多的区块，在计算时排除了冲突或重复的交易，提高了系统吞吐量和可伸缩性。

技术领域

本发明属于区块链领域，涉及一种区块链赋能数据共享的基于动态权重的共识方法。

背景技术

图1为基于雾网络的数据共享模型。大量部署的IDs产生物联网数据，具有一定存储和计算能力的节点可以作为位于网络边缘的雾设备，维护和处理数据，大大降低传输带宽以及数据的传输延迟。数据传播方案可分为主动或请求-响应模式。在主动模式中，FNs定期向其覆盖范围内的IDs收集并广播数据。在请求-响应模式中，IDs向FNs发送数据请求，FNs将查询的数据作为响应分发给IDs。FNs对IDs的数据提供临时存储，相关的数据可以上传到云数据中心进行永久存储，也可以在数据过期后被雾节点删除。

为了减轻传统云计算数据中心的负担，雾计算作为一种补充解决方案出现，以支持地理分布、延迟敏感和QoS感知的物联网应用程序。在物联网的场景中，数据共享发生在设备与设备之间，设备与基础设施之间等，无处不在的数据共享为人们的生活带来极大的便利。雾计算为移动设备之间的数据共享提供了一个平台。但恶意的设备可以扭曲对数据的认识，或传播误导性的知识。虽然基于单链结构区块链的数据共享方法在很大程度上可以消除恶意设备的影响，但是在提高安全性的同时伴随着过低的业务吞吐量和较长的共识时延。如比特币的最长链原则以及以太坊的贪婪权重观测子树(GreedyHeaviest ObservedSub Tree,GHOST)机制，这些共识机制只承认主链的工作量，丢弃侧链。然而侧链也包含相当多有效交易和合格的哈希运算。尤其对物联网设备来说，他们的计算资源、存储资源等网络资源是非常宝贵的，简单地否定侧链造成的资源浪费是不可接受的。较低的区块链系统吞吐量同样会导致设备获取到的数据质量低下。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种区块链赋能数据共享的基于动态权重的共识方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种区块链赋能数据共享的基于动态权重的共识方法，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。

可选的，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；