[发明专利]一种适用于联盟链的可信任的效率共识系统、方法

说明书

本发明实施例提供一种适用于联盟链的可信任的效率共识系统、方法，包括：初始化系统，其中，所述系统设置有信任节点，所述信任节点不参与共识过程且负责其他节点的身份确认和信誉度确认；利用Canopy聚类算法将所有待共识的节点划分成若干部分的群以分开共识；以及根据身份确认结果和信誉度确认结果对节点中恶意节点进行处理，以保证共识系统的安全性，其中所有节点均能够执行加入操作或退出操作。该适用于联盟链的可信任的效率共识系统、方法基于PBFT基础的通过聚类算法对节点进行群分、加入信誉度机制、允许节点的加入和退出来实现对共识系统的安全性和活性的保证。

技术领域

本发明涉及区块链共识技术领域，具体地涉及一种适用于联盟链的可信任的效率共识系统、方法。

背景技术

随着比特币等数字加密货币的不断发展，保障其安全可靠的区块链技术也随之得到广泛关注，在很多领域产生深刻影响。区块链的本质是一种去中心化的分布式账本数据库，它集成了网络通信、共识算法、密码学原理、智能合约等技术，具备去中心化、防篡改、透明可溯源的特性。共识算法作为区块链系统的底层核心技术，起到确保系统中的各节点对特定时间内打包的交易顺序达成一致，即实现分布式系统各节点数据一致性的作用。

目前，在联盟链当中运用最多的是BFT类共识算法，其中PBFT乃至在其基础上其衍生而来的SBFT、HOT-Stuff等共识算法更是应用广泛。但是PBFT类算法本身有着很多局限性以及一下亟待解决的问题：第一，PBFT算法中通信过于繁杂，所有节点都必须参与所有过程，其中的信息量过于冗杂，当节点过多时算法的效率会急剧下降；第二，PBFT算法中主节点的选取过于简单，没有严格的流程来保证主节点的优先级和安全性；第三，PBFT算法虽然能够在容忍f个错误节点的情况下保证算法的运行，但是它并不能找到并且处理这些错误节点；第四，客户端只能向主节点发送消息，当消息太多时会给主节点带来太多负担；第五，PBFT适用于节点数目固定的联盟链中，当节点数目出现变化时只有重启整个网络才能再次生效。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种适用于联盟链的可信任的效率共识系统、方法，该适用于联盟链的可信任的效率共识系统、方法基于PBFT基础的通过聚类算法对节点进行群分、加入信誉度机制、允许节点的加入和退出来实现对共识系统的安全性和活性的保证。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种适用于联盟链的可信任的效率共识方法，所述适用于联盟链的可信任的效率共识方法包括：

初始化系统，其中，所述系统设置有信任节点，所述信任节点不参与共识过程且负责其他节点的身份确认和信誉度确认；

利用Canopy聚类算法将所有待共识的节点划分成若干部分的群以分开共识；以及

根据身份确认结果和信誉度确认结果对节点中恶意节点进行处理，以保证共识系统的安全性，其中所有节点均能够执行加入操作或退出操作。

优选地，所述初始化系统包括：

输入安全参数k，生成阶数为素数q的椭圆曲线上的循环群G1和G2，以及双线性对e：G1×G1→G2，选择安全Hash函数：H₁:{0,1}^*→G₁选择任意的生成元P∈G1，选取主密钥s，计算P1＝sP；系统参数为(q,G₁,G₂,e,P,P1,H₁,H₂,H₃,X₄)；

输入系统参数，用户ID_i随机选取计算P_i＝x_iP，x_i为用户秘密值，P_i为用户公钥。

优选地，所述利用Canopy聚类算法将所有待共识的节点划分成若干部分的群包括：