创建双向区块链的方法及双向区块链系统技术方案

本发明专利技术公开了创建双向区块链的方法及双向区块链系统。所述方法包括：首先获取最新的业务数据集并封装；获取最新注册的区块生产者数据集并封装；获取下一区生产者数据并封装；再把其他数据封装和签名并把区块广播到全网；接受节点验证区块，验证通过的区块才链接到双向区块链中。获取下一区生产者数据的方法是通过运行特定的算法计算生成，算法的输入项是从双向区块链中获取，可以是一项、也可以多项数据。区块生产者不能通过调整业务记录顺序、选择性地添加业务记录、调整新注册区块生产者的顺序、数量、调整区块生产时间等而影响获取下一区块生产者结果。这种创建双向区块链的方法绿色、环保，能够解决pow算法低效率、高能耗问题。

The method of building bidirectional blockchain and its system

【技术实现步骤摘要】
创建双向区块链的方法及双向区块链系统
本专利技术涉及计算机
，尤其涉及区块链
，提供一种全新的区块链，即双向区块链，创建双向区块链的方法及双向区块链系统。
技术介绍
现在流行的区块链技术，具有难篡改、去中心化、匿名性、开放性等特性受人们青睐，但是公有链(虚拟货币)产生区块的方法主要是通过运行ProofofWork算法，即工作量证明，需要大量的计算使得hash结果达到预期。竞争获得虚拟货币的记账权。从而获得虚拟货币的铸造权和交易费，虽然ProofofWork算法具有较高的抗攻击性、具有较高的安全性，但是ProofofWork算法运行需要消耗大量电力，对环境产生巨大影响，现在比特币挖矿一年电力消耗超过了许多国家全年的电力，据媒体报道：今年比特币挖矿消耗的电力有望超过智利全年的电力。现在公有链如果想获取记账权，须运行ProofofWork算法，须通过专业设备矿机，然后加入矿池，集中挖矿才可能挖到，矿池集体获取到记账权，这种越来越集中的趋势，和区块链去中心化的设计思想愈行愈远，而且效率低、不环保。综上所述，ProofofWork算法虽然具有比较好的抗攻击性和安全性，但是具有不环保、消耗能源巨大、效率低，越来越集中。因此亟需一种环保、绿色、高效、且具有高安全性的方案，解决效率低、高能耗问题。
技术实现思路
本专利技术提供的创建双向区块链的方法及双向区块链系统就是其中一种解决方案。能够在具有较好的抗攻击性、较好的安全性、较好的可靠性基础上，解决单向区块链生产区块采用ProofofWork算法而消耗巨大能源和低效率问题。本专利技术提供了双向区块链双向区块的数据结构，在双向区块数据结构中不仅有指向上一区块的数据项，也有指向下一区块的数据项。具有双向指向。普通区块链具有指向上一区块的数据项，即上一区块的数据摘要。双向区块具有指向下一区块的数据项，是为了明确下一区块生产者。这样双向区块的生产不需要运行ProofofWork算法而竞争生产，消耗大量的能源。这个数据项可以是一个主区块生产者，也可以一主区块生产者，一候补区块生产者；还可以是一主区块生产者，多候补区块生产者。主区块生产者优先于候补区块生产者。当生产区块时，如果主区块生产者不在线，则由候补区块生产者替补，如果主区块生产者和候补区块生产者都不在线，则由上上区块中区块生产者的候补区块生产者替补，直到找到可以生产的区块生产者。本专利技术提供了生产双向区块的先决条件。生产双向区块的先决条件是要有区块生产者，而区块生产者进入区块生产者候选池之前，需要在系统中注册认证。区块生产者注册认证是为了确认区块生产者的身份真实、有效、可靠。本专利技术提供了区块生产者注册认证的方法。方法如下：1、区块生产者在普通节点生成一对密钥对，即公钥和私钥，和其他数据项，签名。2、区块生产者登陆注册节点，注册节点对区块生产者的身份进行认证。认证通过后，签名，并把注册用户广播到全网节点。3、正在生产的区块生产者接受和验证，并封装到区块中。本专利技术提供了双向区块的生产及创建区块链的方法。方法如下：1、封装新注册区块生产者数据集；2、封装新的业务数据集、3、获取下一区块生产者数据项并封装、4、封装其他数据、5、签名并打包成区块。6、把区块广播到全网。7、接受节点验证区块，如果验证通过，把区块链入区块链。本专利技术提供了获取下一区块生产者的方法。获取下一区生产者的方法就是公平公正地筛选下一区块生产者，方法如下：1、从区块链中确定候选区块生产者。2、从区块链中获取算法的输入项。3、运行算法获取下一区块生产者。本专利技术提供了获取下一区块生产者的算法特征。获取下一区块生产者的算法有很多，它们具有以下特征：1、获取下一区块生产者的算法公平、公正。2、候选池中所有区块生产者被选的机率均等。3、算法在区块接受时，接受节点可以验证。4、区块生产者不能通过调整数据项的数量、数据项的顺序等来影响未来区块生产者结果。本专利技术提供了轻量节点处理业务的方法：处理复杂的业务时，轻量节点由于本地没有保存区块链上所有信息。可以向其他信任的节点申请寻求协助，被信任的节点提供信息来完成业务或委托其他信任的节点一起完成业务。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本申请实施例提供创建双向区块链的方法的流程示意图。图2为本申请实施例提供双向区块链52731、52732、52733号双向区块结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行详细的说明。应当说明的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术，能实现同样功能的产品属于等同替换和改进，均包含在本专利技术的保护范围之内。以下结合附图，详细说明本专利技术各实施例提供的技术方案。在双向区块链系统中，包括三类节点：1、注册节点、2、全数据节点、3轻量性节点。注册节点是双向区块链系统比较特殊的节点。注册节点不参与区块生产。只对新的区块生产者提供注册功能，并对注册信息进行认证。把新注册的信息提供给区块生产者。在双向区块链系统中，包括有两类用户：1、普通用户；2、注册用户。普通用户不需要注册认证，只需要在普通节点生成密钥对，就可以参加业务，具有很好的匿名性。注册用户主要是区块生产者用户。如果幸运之神眷恋了某个区块生产者，区块生产者获得了区块生产权，并获得了奖励。他可以把奖励转移到普通用户账号名下，同样双向区块链系统也具有好的匿名性。参照图2在双向区块链系统中，双向区块的定义如下：1、区块高度，2、区块版本号，3、区块生产时间戳，4、上一区块摘要，5、业务数据集、6、最新区块生产者数据集，7、后区块(下一区块)生产者公钥，8、签名数据。图2为本申请实施例提供双向区块链52731、52732、52733号双向区块结构示意图。区块生产者注册进入候选池流程如下：第一步：区块生产者登陆双向区块链全数据节点或轻量节点产生一对密钥对，即公钥和私钥，并生成一个大的随机数(如256位)，并对公钥和随机数签名，生成签名数据。第二步：保存私钥、备份私钥，如果私钥丢失，系统是无法恢复，所以要保存和备份私钥。第三步：区块生产者登录注册节点(或系统或平台或装置等)。第四步：登记注册信息，登记的内容包括用户的邮箱地址、手机号码、随机数、用户公钥、签名数据。第五步：注册节点(或系统或平台或装置等)对邮箱或手机进行认证。如发送短信认证，邮箱发送邮件进行认证。第六步：注册节点(或系统或平台或装置等)对注册的信息进行必要的校验后完成注册。如一个手机号码不能注册多个帐号，一个手机号码只能注册绑定一个区块生产者用户公钥。第七步：并对注册数据进行签名广播给全网节点，敏感数据不提供全网节点，也不写入区块链，只对数据进行认证，确保区块生产者真实有效可靠。第八步：正在生产区块生产者接收新的注册数据，校验，写入区块，新的用户进入候选池。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.创建双向区块链的方法及双向区块链系统，包括：双向区块链和双向区块的数据结构；生产双向区块的先决条件；区块生产者注册认证的方法；双向区块的生产及创建区块链的方法；获取下一区块生产者的方法；获取下一区块生产者的算法特征；轻量节点处理业务的方法。/n

【技术特征摘要】
1.创建双向区块链的方法及双向区块链系统，包括：双向区块链和双向区块的数据结构；生产双向区块的先决条件；区块生产者注册认证的方法；双向区块的生产及创建区块链的方法；获取下一区块生产者的方法；获取下一区块生产者的算法特征；轻量节点处理业务的方法。


2.如权利要求1所述创建双向区块链的方法及双向区块链系统，其特征在于，包括：双向区块是一种不仅有指向上一区块的数据项、也有指向下一区块的数据项，具有前后指向的数据块；指向前的数据项可以是一项，也可以是多项；同样，指向后的数据项可以是一项，也可以是多项；双向区块链是一种按照时间顺序链接双向区块的数据链；前后表示时间上的前与后。


3.如权利要求1所述创建双向区块链的方法及双向区块链系统，其特征在于，包括：双向区块中指向下一区块的数据明确了下一区块生产者，可以是一主区块生产者、一主区块生产者一候补区块生产者、一主区块生产者多候补区块生产者。


4.如权利要求1所述创建双向区块链的方法及双向区块链系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张望明，
申请(专利权)人：张望明，
类型：发明
国别省市：广东;44