共识方法、设备和存储介质与流程

本申请涉及区块链技术领域，具体涉及一种共识方法、设备和存储介质。

背景技术：

目前的tendermint共识在投票过程中，如果某一高度上的记账节点提议的临时区块中包含非法交易，投票节点由于没有预执行，而是在两阶段投票的过程中对所生成的临时区块仅做了简单的检查(比如根据交易哈希列表检查生成的merkle根是否正确、检查记账节点是否真的拥有记账资格)即认为临时区块合法，记账节点获取挖矿激励。

上述机制将导致有的记账节点为了快速生成区块，在所提议的临时区块中放入许多非法交易，导致一个区块中真正可以被正确执行的交易的数量降低，延长了正确交易被执行的时间，降低了区块链使用者的体验。

技术实现要素：

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种区块中不包含非法交易的共识方法、设备和存储介质。

第一方面，本发明提供一种适用于区块链网络中的挖矿节点的共识方法，上述方法包括：

在当前节点选取为第一区块高度的投票节点时，接收第一区块高度的记账节点所提议并广播的第一临时区块；

预执行第一临时区块的各交易，生成第一区块哈希，验证第一区块哈希与第一临时区块中的第二区块哈希是否相同：

否，则在对第一临时区块所进行的两轮投票中的第一轮投票中生成反对票信息并广播。

第二方面，本发明提供一种适用于区块链节点的共识方法，上述方法包括：

在当前节点所持有的第一选票拥有第一区块高度的投票资格时，接收拥有第一区块高度的记账资格的选票所在的节点所提议并广播的第一临时区块；

预执行第一临时区块的各交易，生成第一区块哈希，验证第一区块哈希与第一临时区块中的第二区块哈希是否相同：

否，则在对第一临时区块所进行的两轮投票中的第一轮投票中生成反对票信息并广播。

第三方面，本发明还提供一种设备，包括一个或多个处理器和存储器，其中存储器包含可由该一个或多个处理器执行的指令以使得该一个或多个处理器执行根据本发明各实施例提供的共识方法。

第四方面，本发明还提供一种存储有计算机程序的存储介质，该计算机程序使计算机执行根据本发明各实施例提供的共识方法。

本发明诸多实施例提供的共识方法、设备和存储介质通过在当前节点选取为第一区块高度的投票节点时，接收第一区块高度的记账节点所提议并广播的第一临时区块；预执行第一临时区块的各交易，生成第一区块哈希，验证第一区块哈希与第一临时区块中的第二区块哈希是否相同：否，则在对第一临时区块所进行的两轮投票中的第一轮投票中生成反对票信息并广播的方法，使得所生成的区块中不包括非法交易，从而增加一个区块中真正可以被正确执行的交易的数量，加快了正确交易的执行，改善了区块链使用者的体验。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一实施例提供的一种共识方法的流程图。

图2为图1所示方法的一种优选实施方式中步骤s16的流程图。

图3为本发明一实施例提供的另一种共识方法的流程图。

图4为图3所示方法的一种优选实施方式中步骤s26的流程图。

图5为本发明一实施例提供的一种设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

区块哈希中根据若干参数生成，若干参数包括区块高度、区块中交易的数量、版本号、merkle根等。

图1为本发明一实施例提供的一种共识方法的流程图。如图1所示，在本实施例中，本发明提供一种适用于区块链网络中的挖矿节点的共识方法，上述方法包括：

s12：在当前节点选取为第一区块高度的投票节点时，接收第一区块高度的记账节点所提议并广播的第一临时区块；

s14：预执行第一临时区块的各交易，生成第一区块哈希，验证第一区块哈希与第一临时区块中的第二区块哈希是否相同：

否，则执行步骤s16：在对第一临时区块所进行的两轮投票中的第一轮投票中生成反对票信息并广播。

具体地，以将记账节点配置为同时是投票节点，第一临时区块、两轮投票中的所有投票信息均广播至全网节点为例；假设区块链中共有10个挖矿节点a1～j1，其中，a1、b1、c1、d1、e1选取为第一区块高度的投票节点，同时，e1选取为第一区块高度的记账节点，e1提议并广播的第一临时区块中有10条交易tx1～tx10，tx10为非法交易；

以a1为例：

在步骤s12中，由于a1选取为第一区块高度的投票节点，a1接收e1所提议并广播的第一临时区块；

在步骤s14中，a1预执行第一临时区块的各交易tx1～tx10，生成第一区块哈希，验证第一区块哈希与第一临时区块中的第二区块哈希是否相同：

由于tx10为非法交易，a1将tx10删除，a1的“区块中交易的数量”为9，而e1的“区块中交易的数量”为10，a1生成的第一区块哈希与e1生成的第二区块哈希不同，则执行步骤s16：a1在对第一临时区块所进行的两轮投票中的第一轮投票中生成反对票信息并广播至全网节点。

当第一区块哈希与第二区块哈希相同时，a1继续执行tendermint的第一轮投票中的其它验证，若验证失败，则对第一临时区块所进行的两轮投票中的第一轮投票中生成反对票信息并广播至全网节点；若验证成功，则对第一临时区块所进行的两轮投票中的第一轮投票中生成赞成票信息并广播至全网节点。

在上述机制中，全网节点都将根据所收到的临时区块，两轮投票中的所有投票信息确认所要生成的区块。e1生成的第一临时区块经过两轮投票被共识为不正确的区块，需要重新选取记账节点和投票节点，假设重新选取的记账节点为f1，投票节点为a1、b1、c1、d1、f1，f1所生成的第二临时区块中的各交易均为合法的交易，且第二临时区块经过两轮投票被共识为正确的区块，此时，全网节点根据第二临时区块，针对第二临时区块的两轮投票信息确认第二临时区块为正确的区块。

上述实施例以将记账节点配置为同时是投票节点，第一临时区块、两轮投票中的所有投票信息均广播至全网节点为例；假设区块链中共有10个挖矿节点a1～j1，其中，a1、b1、c1、d1、e1选取为第一区块高度的投票节点，同时，e1选取为第一区块高度的记账节点，e1提议并广播的第一临时区块中有10条交易tx1～tx10，tx10为非法交易进行了详细阐述；

在更多实施例中，记账节点还可以根据实际需求配置为不是投票节点，可实现相同的技术效果。

在更多实施例中，还可以根据实际需求将第一临时区块、两轮投票中的所有投票信息的广播方式配置为：广播至第一区块高度的其它投票节点；此时，a1、b1、c1、d1、f1根据第二临时区块，针对第二临时区块的两轮投票信息确认第二临时区块为正确的区块；区块链中的其它节点同步所生成的正确的区块，可实现相同的技术效果。

在更多实施例中，还可以根据实际需要将“在对第一临时区块所进行的两轮投票中的第一轮投票中生成反对票信息并广播”配置为“在对第一临时区块所进行的两轮投票中的第二轮投票中生成反对票信息并广播”，可实现相同的技术效果。

上述实施例使得所生成的区块中不包括非法交易，从而增加一个区块中真正可以被正确执行的交易的数量，加快了正确交易的执行，改善了区块链使用者的体验。

图2为图1所示方法的一种优选实施方式中步骤s16的流程图。如图2所示，在一优选实施例中，步骤s16包括：

s161：在对第一临时区块所进行的两轮投票中的第一轮投票中生成反对票信息并广播至第一区块高度的其它投票节点。

上述实施例的平行链交易加密原理可参考图1所示的一种优选实施方式的方法，此处不再赘述。

图3为本发明一实施例提供的另一种共识方法的流程图。如图3所示，在本实施例中，本发明提供一种适用于区块链节点的共识方法，上述方法包括：

s22：在当前节点所持有的第一选票拥有第一区块高度的投票资格时，接收拥有第一区块高度的记账资格的选票所在的节点所提议并广播的第一临时区块；

s24：预执行第一临时区块的各交易，生成第一区块哈希，验证第一区块哈希与第一临时区块中的第二区块哈希是否相同：

否，则执行步骤s26：在对第一临时区块所进行的两轮投票中的第一轮投票中生成反对票信息并广播。

具体地，以一个节点最多持有一张选票，一张选票可以同时拥有记账资格和投票资格，第一临时区块、两轮投票中的所有投票信息均广播至全网节点为例；假设a2、b2、c2、d2、e2所持有的选票拥有投票资格，同时，e2所持有的选票拥有记账资格，e2提议并广播的第一临时区块中有10条交易tx1'～tx10'，tx10'为非法交易；

以a2为例：

在步骤s22中，由于a2所持有的第一选票拥有第一区块高度的投票资格，a2接收拥有第一区块高度的记账资格的选票所在的节点e2所提议并广播的第一临时区块；

在步骤s24中，a2预执行第一临时区块的各交易tx1'～tx10'，生成第一区块哈希，验证第一区块哈希与第一临时区块中的第二区块哈希是否相同：

由于tx10'为非法交易，a2将tx10'删除，a2的“区块中交易的数量”为9，而e2的“区块中交易的数量”为10，a2生成的第一区块哈希与e2生成的第二区块哈希不同，则执行步骤s26：在对第一临时区块所进行的两轮投票中的第一轮投票中生成反对票信息并广播。

当第一区块哈希与第二区块哈希相同时，a2继续执行tendermint的第一轮投票中的其它验证，若验证失败，则对第一临时区块所进行的两轮投票中的第一轮投票中生成反对票信息并广播至全网节点；若验证成功，则对第一临时区块所进行的两轮投票中的第一轮投票中生成赞成票信息并广播至全网节点。

在上述机制中，全网节点都将根据所收到的临时区块，两轮投票中的所有投票信息确认所要生成的区块。e2生成的第一临时区块经过两轮投票被共识为不正确的区块，需要重新选取拥有记账资格的选票和拥有投票资格的选票，假设重新选取后，f2拥有记账资格的选票，a2、b2、c2、d2、f2拥有投票资格的选票，f2所生成的第二临时区块中的各交易均为合法的交易，且第二临时区块经过两轮投票被共识为正确的区块，此时，全网节点根据第二临时区块，针对第二临时区块的两轮投票信息确认第二临时区块为正确的区块。

上述实施例以一个节点最多持有一张选票，一张选票可以同时拥有记账资格和投票资格，第一临时区块、两轮投票中的所有投票信息均广播至全网节点为例；假设a2、b2、c2、d2、e2所持有的选票拥有投票资格，同时，e2所持有的选票拥有记账资格，e2提议并广播的第一临时区块中有10条交易tx1'～tx10'，tx10'为非法交易进行了详细阐述；

在更多实施例中，还可以根据实际需求配置为一张选票不能同时拥有记账资格和投票资格，可实现相同的技术效果。

在更多实施例中，还可以根据实际需求将一个节点最多持有选票的数量配置为其它数值，例如，配置为5，即一个节点最多可以持有5张选票，可实现相同的技术效果。

在更多实施例中，还可以根据实际需求将第一临时区块、两轮投票中的所有投票信息的广播方式配置为：广播至第一区块高度的其它投票节点；此时，a2、b2、c2、d2、f2根据第二临时区块，针对第二临时区块的两轮投票信息确认第二临时区块为正确的区块；区块链中的其它节点同步所生成的正确的区块，可实现相同的技术效果。

在更多实施例中，还可以根据实际需要将“在对第一临时区块所进行的两轮投票中的第一轮投票中生成反对票信息并广播”配置为“在对第一临时区块所进行的两轮投票中的第二轮投票中生成反对票信息并广播”，可实现相同的技术效果。

上述实施例使得所生成的区块中不包括非法交易，从而增加一个区块中真正可以被正确执行的交易的数量，加快了正确交易的执行，改善了区块链使用者的体验。

图4为图3所示方法的一种优选实施方式中步骤s26的流程图。如图4所示，在一优选实施例中，步骤s26包括：

s261：在对第一临时区块所进行的两轮投票中的第一轮投票中生成反对票信息并广播至所述第一区块高度的其它拥有投票资格的选票所在的节点。

上述实施例的平行链交易加密原理可参考图3所示的一种优选实施方式的方法，此处不再赘述。

图5为本发明一实施例提供的一种设备的结构示意图。

如图5所示，作为另一方面，本申请还提供了一种设备500，包括一个或多个中央处理单元(cpu)501，其可以根据存储在只读存储器(rom)502中的程序或者从存储部分508加载到随机访问存储器(ram)503中的程序而执行各种适当的动作和处理。在ram503中，还存储有设备500操作所需的各种程序和数据。cpu501、rom502以及ram503通过总线504彼此相连。输入/输出(i/o)接口505也连接至总线504。

以下部件连接至i/o接口505：包括键盘、鼠标等的输入部分506；包括诸如阴极射线管(crt)、液晶显示器(lcd)等以及扬声器等的输出部分507；包括硬盘等的存储部分508；以及包括诸如lan卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分509。通信部分509经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器510也根据需要连接至i/o接口505。可拆卸介质511，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器510上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分508。

特别地，根据本公开的实施例，上述任一实施例描述的共识方法可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包含用于执行共识方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分509从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质511被安装。

作为又一方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例的装置中所包含的计算机可读存储介质；也可以是单独存在，未装配入设备中的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序，该程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本申请的共识方法。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这根据所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以通过执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以通过专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本申请实施例中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，例如，各所述单元可以是设置在计算机或移动智能设备中的软件程序，也可以是单独配置的硬件装置。其中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离本申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。