[发明专利]一种基于物联网的区块链共识系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于物联网的区块链共识系统及方法，该系统包括：多个区块链以及用于通信的若干网关节点，区块链包括同属于一个局域网或自组网内的普通节点和记账节点，记账节点由记账节点选择机制在系统中动态确定，普通节点用于存储与本节点相关数据信息并发起共识请求，记账节点用于接收共识请求并存储普通节点发送的数据信息后，向普通节点响应确认共识请求并将存储的数据信息打包至区块链中；每个区块链包含至少一个网关节点，网关节点通过跨链资源交互机制实现彼此独立的两个区块链上的资源交互及共享。本发明采用网关节点同时参与两个区块链的共识过程中，并可以动态选择记账节点，实现跨链资源交互，提高共识效率。

技术领域

本发明涉及区块链共识技术领域，特别是涉及一种基于物联网的区块链共识系统及方法。

背景技术

区块链具有去中心化、分布式存储、加密及可回溯的特性，由于使用分布式核算和存储，不存在中心化的硬件或管理机构，任意节点的权利和义务都是均等的，系统中的数据块由整个系统中具有维护功能的节点来共同维护。区块链的共识机制能够很好的解决物联网分布式网络的信任和安全等问题。在区块链的分布式系统中，最为关键的是建立共识机制让全网尽快达成共识，现有技术中通常采用工作量证明(Pow)、权益证明(Pos)、股份授权证明(Dpos)或拜占庭容错算法(PBFT)等共识机制，但上述共识机制受限于节点的能量、算力等因素，存在共识效率过低的问题。此外，在很多物联网环境下，受限于节点算力和能量的不均一性、及不同的网络接入制式、带宽、速率、可靠性及节点移动性等，效率问题更加突出，亟需一种能够提高物联网环境下节点共识效率的方法，提升区块链对物联网的管理效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于物联网的区块链共识系统及方法，采用网关节点同时参与两个区块链的共识过程中，并可以动态选择记账节点，实现跨链资源交互，提高共识效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于物联网的区块链共识系统，包括多个区块链以及用于多个区块链之间进行通信的若干网关节点，所述区块链包括同属于一个局域网或自组网内的普通节点和记账节点，所述记账节点由记账节点选择机制在系统中动态确定，所述普通节点用于存储与本节点相关数据信息并发起共识请求，所述记账节点用于接收共识请求并存储所述普通节点发送的数据信息后，向所述普通节点响应确认共识请求并将存储的数据信息打包至区块链中；每个所述区块链包含至少一个所述网关节点，所述网关节点通过跨链资源交互机制实现彼此独立的两个区块链上的资源交互及共享。

进一步的，所述普通节点为采用无线通信技术实现互联互通的物联网节点设备，包括各类电子设备、智能家居设备、穿戴设备和移动终端。

进一步的，所述记账节点选择机制为基于多种因素中的线性或非线性组合所形成的数学表达式求值，并取该值顺序排列后的前N个节点为记账节点。

进一步的，所述多种因素包括能量指标、中心度指标、移动性指标和贡献度指标。

本发明还提供了一种基于物联网的区块链共识方法，应用于上述的基于物联网的区块链共识系统，包括以下步骤：

通过网关节点采用跨链资源交互机制实现彼此独立的两个区块链上的资源交互及共享，所有资源包括来自于网关节点所发布的区块链公开信息索引以及其他节点所发布的公开信息及资源；

所述区块链为本链内所有节点提供资源共享，所有资源包括本区块链内部公开发布的资源以及自于另一个区块链上公开并由网关节点转入本区块链的公开资源；

采用记账节点选择机制判断区块链内的节点是否作为记账节点；

若否，则节点作为普通节点，将新产生的交易发送给网络中的记账节点，发起共识请求；

若是，节点成为记账节点，接收共识请求，并存储所述普通节点发送的数据信息后，向所述普通节点响应确认共识请求并将存储的数据信息打包至区块链中。