一种区块链的差异概率共识算法生成记账者的方法与流程

1.本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种区块链的差异概率共识算法生成记账者的方法。


背景技术：

2.区块链技术是一种用于处理数据和存储数据的新颖的技术，区块链有很多优点，比如：去中心化、可追溯性和不可篡改的特性；区块链的区块是一个一个生成的，在生成区块的过程中伴随着该区块记账者的选取，区块链通过共识机制算法进行区块链新区块记账者的选取。
3.区块链共识机制算法挑选记账者目前主要包括：工作量证明(proof-of-work，pow)、权益证明算法(proof of stake，pos)和委托权益证明算法(delegated proof of stak e，dpos)共识算法；工作量证明是最先产生的一种共识算法证明方式，产生的新区块记账权的归属取决于各争夺记账权节点的算力，因此工作量证明即费时又费电；同时权益证明算法缺少多元化，委托权益证明算法由于负责网络生存的人更少，组织一次51％攻击就更容易；因此不同共识算法均具有其缺点，区块链共识算法需要不断创新。


技术实现要素：

4.为克服以上技术中存在的问题，本发明提供一种区块链的差异概率共识算法生成记账者的方法，所述方法包括：
5.在一轮区块链的区块记账权的争夺中，设置获取记账节点争夺权时间段，区块链获取所述时间段内获得记账节点争夺权节点的设备信息；
6.所述获取记账节点争夺权为通过设置一定的规则，使符合规则的节点获得区块链将要形成的新区块记账权争夺的权利；
7.求取各设备信息对应的哈希值，根据新加入的节点争夺记账权概率增大原则，将各设备对应的哈希值进行哈希值个数的扩充，使得扩充以后的新旧争夺记账权的节点在整个哈希值扩充系中被选中的概率产生差异概率；
8.随机挑选扩充后的哈希值中的一个哈希值，被选中哈希值的设备信息对应的节点即为本轮中新区块的记账者。
9.具体地，在一轮区块链的区块记账权的争夺中，设置获取记账节点争夺权时间段的方法为在区块链新的一轮争夺记账权的周期中，设置所述周期从开始的时间到所述周期中间的某个时刻为一个时间段，在所述时间段内，各节点进行成为区块链上具有记账节点争夺权的节点争夺；所述获取记账节点争夺权为节点获取能够和其他节点一起进行记账权的争夺的权利。
10.区块链获取所述时间段内获得记账节点争夺权节点的设备信息指区块链统计所述段时间内发出成为记账节点请求的全部节点信息，并获得各节点对应的设备信息。
11.根据新加入的节点争夺记账权概率增大原则，将各设备对应的哈希值进行哈希值
个数的扩充需要注意：求取获得记账节点争夺权节点的设备信息对应的哈希值，并将各节点对应的哈希值进行个数扩充，扩充原则为新加入的节点扩充个数多于旧的争夺记账权的节点。
12.新加入的节点指所述节点为首次加入争夺记账者的节点，所述旧的争夺记账权的节点为所述节点并非首次加入争夺记账者的节点。
13.使得扩充以后的新旧争夺记账权的节点在整个哈希值扩充系中被选中的概率产生差异概率的方法为根据新加入的节点争夺记账权概率增大原则，使得在扩充各节点设备信息对应的哈希值的过程中，新加入的节点设备信息对应的哈希值扩充的个数多于旧的争夺记账权的节点设备信息对应的哈希值个数，将整个扩充后的哈希值组成一个扩充系，假设随机挑选所述扩充系中的一个哈希值的概率是相同的，则挑选到新旧节点成为本轮记账者的概率不同。
14.随机挑选扩充后的哈希值中的一个哈希值，该哈希值的设备信息对应的节点即为本轮中新区块的记账者的方法为随机挑选扩充系中的一个哈希值，根据该哈希值获取所述哈希值对应的设备信息，将所述设备信息对应的节点作为本轮形成的新区块的记账者。
15.随机挑选扩充后的哈希值中的一个哈希值，该哈希值的设备信息对应的节点即为本轮中新区块的记账者还包括：区块链向全网广播新区块记账者的节点设备信息对应的哈希值，区块链上其他记账节点对该节点进行验证，验证通过，将同意所述哈希值对应的设备信息对应的节点将所述轮中验证的交易信息写入新形成的区块，达成区块链记账节点的共识。
16.本发明的有益效果是：
17.本发明在一轮记账者的争夺过程中，通过扩充各争夺记账权的节点设备信息对应哈希值个数和新加入的节点争夺记账权概率增大原则，挑选出本轮的新区块记账者；本发明提供了一种区块链的差异概率共识算法生成记账者的方法，所有挑选记账者的过程由区块链系统自动完成，提高区块链普适性，该共识算法使区块链能适应更多场景；新加入的节点争夺记账权概率增大原则的设定，在设定记账权奖励机制的情况下，也就相当于新用户有更大的几率获得奖励，该设定将大大增加用户体验的积极性。
附图说明
18.图1：一种区块链的差异概率共识算法生成记账者的方法的流程图。
19.图2：一种哈希值扩充系扩充方法的示意图。
20.图3：另一种哈希值扩充系扩充方法的示意图。
具体实施方式
21.以下结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。应当理解的是此处所给出的具体实施例仅用于说明和解释本发明，并不能用来限制本发明。
22.如图1所示：为本发明的一种区块链的差异概率共识算法生成记账者的方法的流程图；所述流程图包括如下步骤：步骤s100，在一轮区块链的区块记账权的争夺中，设置获取记账节点争夺权时间段，区块链获取所述时间段内获得记账节点争夺权节点的设备信息；步骤s101，所述获取记账节点争夺权为通过设置一定的规则，使符合规则的节点获得区
块链将要形成的新区块记账权争夺的权利；步骤s102，求取各设备信息对应的哈希值，根据新加入的节点争夺记账权概率增大原则，将各设备对应的哈希值进行哈希值个数的扩充，使得扩充以后的新旧争夺记账权的节点在整个哈希值扩充系中被选中的概率产生差异概率；步骤s103，随机挑选扩充后的哈希值扩充系中的一个哈希值，被选中哈希值的设备信息对应的节点即为本轮中新区块的记账者。
23.具体地，首先，在一轮区块链的区块记账权的争夺中，规定该轮记账周期刚刚开始的一段时间为节点获取记账节点争夺权的时间段，区块链统计并获取该时间段内发出成为记账节点请求的全部节点设备信息，统计的节点设备信息对应的节点在本轮记账周期拥有争夺记账权的权利；区块链将该轮中获取争夺记账权的节点设备信息转化为哈希值，将每个节点对应的哈希值进行哈希值个数的扩充，且扩充原则为使得扩充以后，整个扩充系中新加入的节点争夺记账权概率增大；随机在哈希值扩充系中挑选出一个哈希值，将该哈希值转化为设备信息，该设备信息对应的节点即为本轮新区块的记账节点。
24.步骤s100，在一轮区块链的区块记账权的争夺中，设置获取记账节点争夺权时间段，区块链获取所述时间段内获得记账节点争夺权节点的设备信息；具体地，在一轮区块链的区块记账权的争夺中，设置获取记账节点争夺权时间段的方法为：在区块链新的一轮争夺记账权的周期中，设置所述周期从开始的时间到所述周期中间的某个时刻为一个时间段，在该时间段内，各节点进行成为区块链上具有记账节点争夺权的节点争夺；获取记账节点争夺权为节点获取能够和其他节点一起进行记账权的争夺的权利。
25.其中，区块链记账者的争夺指在区块链一个记账周期内，区块链中的节点对该周期即将形成的新区块的记账权的争夺；需要指出，区块链的区块形成是一个一个形成的，且相邻的两个区块形成需要一定的时间段；如以太坊区块链相邻两个区块之间的时间间隔大约为13秒，比特币区块链相邻两个区块之间的时间间隔为10分钟；区块链把相邻两个区块记账是否结束叫做区块链的一个周期，即区块链的一个周期为：区块链一个区块记账结束，为一个新的周期的开始，到新的周期产生区块，并且新形成的区块记账结束叫做该新周期的结束。
26.在上述技术方案中，具体地，区块链获取所述时间段内获得记账节点争夺权节点的设备信息方法为：区块链统计所述时间段内发出成为记账节点请求的全部节点信息，并获得各节点对应的设备信息，所述设备信息可以是各节点对应的设备号。
27.优选地，以以太坊区块链的一个周期为例，区块链的一个周期为13秒，则可以设置区块链每个周期刚刚开始的前7秒为节点获取本轮记账节点争夺权的时间段，区块链统计该时间段内发出成为记账节点请求的全部节点信息，并获取所有节点的设备信息。
28.s101，所述获取记账节点争夺权为通过设置一定的规则，使符合规则的节点获得区块链将要形成的新区块记账权争夺的权利；具体地，记账节点争夺权指本轮中记账节点争夺的权利，获取记账节点争夺权为在本轮中获取争夺记账节点的权利，即在本轮中获取了记账节点争夺权才有资格参与本轮中的记账节点争夺。
29.通过设置一定的规则，使得符合该规则条件的节点拥有本轮中记账节点争夺的权利；本发明采用在每个周期的前一段时间作为节点成为拥有记账节点争夺权的争夺时间段，在该时间段中，对区块链发出成为记账节点请求的节点将获得记账节点争夺权。
30.步骤s102，求取各设备信息对应的哈希值，根据新加入的节点争夺记账权概率增
大原则，将各设备对应的哈希值进行哈希值个数的扩充，使得扩充以后的新旧争夺记账权的节点在整个哈希值扩充系中被选中的概率产生差异概率；具体地，根据新加入的节点争夺记账权概率增大原则，将各设备对应的哈希值进行哈希值个数的扩充的方法为：求取获得记账节点争夺权节点的设备信息对应的哈希值，并将各节点对应的哈希值进行个数扩充，扩充原则为新加入的节点扩充个数多于旧的争夺记账权的节点。
31.在上述实施例中，根据新加入的节点争夺记账权概率增大原则指新加入的争夺记账者的单个节点在本轮中争夺到记账权的概率大于旧的争夺记账权的单个节点在本轮中争夺到记账权的概率。
32.具体地，新加入的节点指所述节点为首次加入争夺记账者的节点，旧的争夺记账权的节点为所述节点并非首次加入争夺记账者的节点。
33.具体地，哈希值扩充系不是一个集合，是一种其中单元可以重复的散列数符系；本发明的哈希值扩充系是由新旧节点对应的哈希值个数扩充后构成的一个散列值组合。
34.具体地，使得扩充以后的新旧争夺记账权的节点在整个哈希值扩充系中被选中的概率产生差异概率的方法：根据新加入的节点争夺记账权概率增大原则，使得在扩充各节点设备信息对应的哈希值的过程中，新加入的节点设备信息对应的哈希值扩充的个数多于旧的争夺记账权的节点设备信息对应的哈希值个数，将整个扩充后的哈希值组成一个扩充系，假设随机挑选所述扩充系中的一个哈希值的概率是相同的，则挑选到新旧节点成为本轮记账者的概率不同，且挑选到新加入的争夺记账权节点的概率大于旧的争夺记账权节点的概率。
35.优选地，如图2所示：为本发明的一种哈希值扩充系扩充方法示意图；其中，旧节点指旧的争夺记账权的节点，新节点指新加入的节点争夺记账权的节点；旧节点1设备信息和旧节点2设备信息等为非第一次参与记账者争夺的节点，新节点n等为第一次参与记账者争夺的节点；首先，求取各节点设备信息对应的哈希值，节点1设备信息对应的哈希值为h1、节点2设备信息对应的哈希值为h2，以及节点n设备信息对应的哈希值为hn；求取所有本轮争夺记账者的节点的哈希值后，将进行哈希值个数的扩充；根据新节点扩充后被选为记账者的概率增大的原则，新旧节点扩充个数分别是：哈希值h1和哈希值h2均扩充为2个，代表该轮中所有旧的争夺记账权的节点均扩充为2个；哈希值hn扩充后的个数为4个，代表该轮中所有新的争夺记账权的节点均扩充为4个；最后将所有节点的哈希值按照每个节点哈希值扩充个数整合到一起，组成一个哈希值扩充系。
36.在上述实施例中，优选地，因为扩充以后的新节点的哈希值扩充后个数是旧节点扩充后个数的两倍，假设扩充系中的每个元素被选中的概率相同，则该轮中新节点被选中的概率将是旧节点被选中概率的两倍。
37.优选地，如图3所示：为本发明的另一种哈希值扩充系扩充方法示意图；其中，旧节点1设备信息和旧节点2设备信息等为非第一次参与记账者争夺的节点，新节点n等为第一次参与记账者争夺的节点；首先，求取各节点设备信息对应的哈希值，节点1设备信息对应的哈希值为h1、节点2设备信息对应的哈希值为h2，以及节点n设备信息对应的哈希值为hn；求取所有本轮争夺记账者的节点的哈希值后，将进行哈希值个数的扩充；根据新节点扩充后被选为记账者的概率增大的原则，新旧节点扩充个数分别是：该图中哈希值h1扩充后个数是2个，哈希值h2扩充后个数是3个，表明旧的节点的哈希值扩充个数可以不同，前提是新
节点争夺记账权的概率高于旧的节点；哈希值hn的扩充后个数是5个，表明所有新节点设备信息对应哈希值扩充后个数为5个；该图中节点设备信息对应哈希值扩充的原则是新节点对应哈希值扩充个数多余旧节点对应哈希值扩充个数；最后将所有节点的哈希值按照每个节点哈希值扩充个数整合到一起，组成一个哈希值扩充系。
38.步骤s103，随机挑选扩充后的哈希值扩充系中的一个哈希值，被选中哈希值的设备信息对应的节点即为本轮中新区块的记账者；具体地，随机挑选扩充后的哈希值中的一个哈希值，被选中哈希值的设备信息对应的节点即为本轮中新区块的记账者的方法：随机挑选扩充系中的一个哈希值，根据哈希值获取所述哈希值对应的设备信息，将所述设备信息对应的节点作为本轮形成的新区块的记账者。
39.在上述实施例中，优选地，编辑一个伪随机数生成器，该伪随机数生成器收录本轮哈希值扩充系，伪随机数生成器选中哈希值扩充系中每个哈希值的概率是相同的，通过该伪随机数生成器随机选中哈希值扩充系中的一个哈希值，则该哈希值设备信息对应的节点为该轮中的记账节点。
40.优选地，区块链向全网广播新区块记账者的节点设备信息对应的哈希值，区块链上其他记账节点将对该节点进行验证，验证通过，将同意所述哈希值对应的设备信息对应的节点将所述轮中验证的交易信息写入新形成的区块，达成区块链记账节点的共识。
41.根据本实施例所述的方案，下面以具体场景来对本实施例进行阐述；以某app软件为具体场景，在该app软件操作程序中需加入申请成为记账节点请求的输入口，并对争夺到记账权的记账节点用户给予奖励；当用户想要争夺新一轮形成的区块记账权的时候，用户需通过申请成为记账节点请求的输入口进行申请，申请成功，即申请的时间段刚好是区块链一轮记账周期节点获取记账节点争夺权的那段时间；其中，在一轮记账周期节点获取记账节点争夺权的那段时间新注册的用户自动获取本轮的记账节点争夺权，区块链统计该轮中所有申请成功的节点是否为首次进行获取记账节点争夺权的争夺；若节点是首次进行获取记账节点争夺权的争夺，则判定该节点为新节点，若该节点不是首次进行获取记账节点争夺权的争夺，则判定该节点为旧节点；区块链根据新节点争夺记账权概率增大原则，进行本轮中记账节点的选取，对选取成为记账节点的用户发放app福利或红包奖励；因此本发明新节点争夺记账权概率增大的原则，有益于该ap p懂得推广，以及新用户的注册应用。
42.需要理解的是，上述实施例为本发明的一个或多个实施例，基于本发明还有很多其他实施例及其变形；本行业的普通技术人员在没有作出开拓性的创新的时候，通过本发明进行的变形和修改，均属于本发明的保护范围。