一种基于节点服务评分的区块链共识方法

文档序号:37925545发布日期:2024-05-11 00:04阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于节点服务评分的区块链共识方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于节点服务评分的区块链共识方法,其特征在于,步骤1具体为:根据区块链中节点数量将节点划分成若干个区域,节点越多,划分的区域数越多,同一个区域的节点服务评分相近,后续加入区块链的节点会选择进入不同的区域。

3.根据权利要求1所述的一种基于节点服务评分的区块链共识方法,其特征在于,步骤2具体为:服务分数由三个指标构成,包括:节点的服务时长、节点的错误率和节点的贡献因子,其中,节点的服务时长由最新区块的时间戳、节点进入区块链网络的时间戳和节点离线时长这三个数据计算得出;节点的错误率由节点尝试生成新区块的次数和生成失败的次数计算得出;节点的贡献因子由节点在每一轮共识中的表现决定,如果领导者和验证节点正确地完成了各自的工作,其贡献因子增加,相反,其恶意行为会导致贡献因子减少;对于未被分配任务的普通节点,指标保持不变。

4.根据权利要求3所述的一种基于节点服务评分的区块链共识方法,其特征在于,所述节点的服务时长:这项指标指的是节点在区块链中的有效工作时长,由最新区块的生成时间戳、节点进入区块链网络的时间戳和节点离线时长这三个数据计算得出,计算公式如下:

5.根据权利要求1所述的一种基于节点服务评分的区块链共识方法,其特征在于,步骤3具体为:根据服务评分机制评判的结果,将节点分类成不同的角色,分为委员会节点、验证节点和普通节点;节点的定义如下:

6.根据权利要求1所述的一种基于节点服务评分的区块链共识方法,其特征在于,步骤4具体为:利用验证节点对区块链中的待验证交易进行验证,通过验证的交易会被记录在新区块中,验证节点的服务分数较委员会节点低,但比普通节点高,因而可信任,将传统共识算法各个节点验证交易优化为部分节点验证交易,减少验证次数,降低共识时间和通信开销。

7.根据权利要求1所述的一种基于节点服务评分的区块链共识方法,其特征在于,步骤5具体为:根据委员会节点的分数高低,提名领导者,用于打包通过验证的交易并生成新区块,其余的委员会节点对新区块进行验证;包括以下步骤:每当区块链网络运行到生成区块的时间点时,每个节点都会使用服务评分机制更新节点的服务分数;然后,节点将根据分数从高到低进行排序,生成服务分数列表,排名列表首位的节点提名为当前共识阶段的领导者;如果多个节点具有相同的服务分数,那么它们将根据节点的服务时间进行排序,服务时间越长,优先级越高;领导者将已验证通过的交易打包,并生成新区块;为应对网络问题造成的极端情况,设置了一个窗口期;节点在窗口期内等待领导者创建和广播新区块;如果窗口期结束时没有收到新区块,分数列表中的下一个节点将负责生成区块;其余委员会节点对生成的新区块进行验证,如果验证成功,委员会节点会把新区块添加到本地区块链副本中,如果验证失败,新区块不会被更新到区块链中。

8.一种计算机装置/设备/系统,包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求 1 所述方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序/指令,其特征在于,该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求 1 所述方法的步骤。

10.一种计算机程序产品,包括计算机程序/指令,其特征在于,该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求 1 所述方法的步骤。


技术总结
本发明公开了一种基于节点服务评分的区块链共识方法。包括三个阶段:一阶段将区块链中的所有节点划分为节点个数相近的若干个区域;通过节点服务评分机制对各个节点进行服务分数评判;二阶段根据服务分数的高低将节点分为委员会节点、验证节点和普通节点,普通节点不参与区块链上的共识活动;所述委员会节点用于提名生成新区块的节点和验证新区块,验证节点用于验证交易。三阶段生成新区块并对其进行验证和广播。本发明对区块链中的节点划分区域,分配不同的角色,从多方面评估节点的可信度,增强了区块链网络的鲁棒性;同时也降低了共识时间和通信开销,提高了整个网络的吞吐量。

技术研发人员:高光勇,郭崇韬,万心语
受保护的技术使用者:南京信息工程大学
技术研发日:
技术公布日:2024/5/10
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