一种基于信誉度的共识方法技术

本发明专利技术公开了一种基于信誉度的共识方法，包括：在当前轮次中，更新各节点的信誉度并开启计时器；从各节点中确定领导者p

【技术实现步骤摘要】
一种基于信誉度的共识方法


[0001]本专利技术属于区块链
，具体涉及一种基于信誉度的共识方法。

技术介绍

[0002]区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。简单来说，区块链是一种去中心化、不可篡改、可追溯、多方共同维护的分布式数据库，能够将传统单方维护的仅涉及自己业务的多个孤立数据库整合在一起，分布式地存储在多方共同维护的多个节点上，任何一方都无法完全控制这些数据，只能按照严格的规则和共识进行更新，从而实现了可信的多方信息共享和监督，避免了繁琐的人工对账，提高了业务处理效率、降低了交易成本。
[0003]区块链按照其核心技术可简化抽象成五层技术架构，即数据层、激励层、合约层、共识层、应用层；其中，共识层封装有各类共识机制，用于确定记账决定方式，这关系到整个系统的安全性和可靠性。SMR(Replicated StateMachine，状态机复制)协议是共识机制中的一类协议，它允许一组节点共同维护一致的账本，即使在一定比例的节点是拜占庭的情况下也是如此。
[0004]相关技术中，Guru为SMR提出了一种信誉度机制，该协议根据节点的行为分配具有信誉度的节点，并根据节点的信誉度选择节点的子集即委员会来执行共识。RepuCoin是另一种基于信誉度的SMR协议，节点通过解决工作证明 (PoW)难题来选举领导人和委员会，选出的委员会投票来确定拟议的区块。与 Guru类似，RepuCoin主要关注协议的可伸缩性，并忽略了影响信誉度和信誉度机制行为的定义。
[0005]虽然上述两种协议侧重于降低协议通信复杂度的委员会选举机制，但省略了对增加或减少节点声誉的行为以及这种声誉机制的必要安全属性的定义。此外，Guru和RepuCoin通过仿真而不是正式证明来研究声誉机制提供的抗闪光攻击能力，因此不能在所有协议参数下显示保证。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种基于信誉度的共识方法。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
[0007]本专利技术提供一种基于信誉度的共识方法，包括：
[0008]在当前轮次中，更新各节点的信誉度并开启计时器；
[0009]从所述各节点中确定领导者p
L
；
[0010]在所述领导者p
L
提议的区块B上触发拜占庭广播协议，以使非领导节点遵循拜占庭广播协议广播所述区块B，并对所述区块B投票；
[0011]当所述计时器到达预设时间时，节点p
j
确定所述领导者提议的第一区块并根据第一区块上涉及的签名更新本地集合。
[0012]在本专利技术的一个实施例中，所述在所述领导者p
L
提议的区块B上触发拜占庭广播
协议，以使非领导节点遵循拜占庭广播协议广播所述区块B，并对所述区块B投票的步骤之后，还包括：
[0013]判断节点p
j
本身是否接收到来自领导者或非领导节点的不当行为证据；
[0014]如果是，则根据所述不当行为证据，进一步判断不当行为是否包括歧义化区块提议行为或扣留区块提议行为。
[0015]在本专利技术的一个实施例中，若所述不当行为包括歧义化区块提议行为或扣留区块提议行为，所述节点p
j
确定所述领导者提议的第一区块并根据第一区块上涉及的签名更新本地集合的步骤，包括：
[0016]节点p
j
对不当行为进行广播，使所有节点对该不当行为达成共识；
[0017]当计时器到达预设时间时，节点p
j
将空块
⊥
作为所述领导者p
L
提议的第一区块，并根据所述第一区块上涉及的签名更新本地集合。
[0018]在本专利技术的一个实施例中，若所述不当行为包括歧义化区块提议行为，所述节点p
j
将空块
⊥
作为所述领导者p
L
提议的第一区块，并根据所述第一区块上涉及的签名更新本地集合的步骤之后，还包括：
[0019]节点p
i
将所述领导者p
L
提议的歧义化区块B
’
记录在自身提议集M
j
中，并忽略当前轮次收到的所有投票。
[0020]在本专利技术的一个实施例中，若所述不当行为包括扣留区块提议行为，所述节点p
j
将空块
⊥
作为所述领导者p
L
提议的第一区块，并根据所述第一区块上涉及的签名更新本地集合的步骤之后，还包括：
[0021]节点p
i
在自身提议集M
j
中记录一个空块
⊥
，并忽略当前轮次收到的所有投票。
[0022]在本专利技术的一个实施例中，若所述不当行为不包括歧义化区块提议行为或扣留区块提议行为，所述当所述计时器到达预设时间时，节点p
j
确定所述领导者提议的第一区块并根据第一区块上涉及的签名更新本地集合的步骤，包括：
[0023]节点p
j
对不当行为进行广播，使所有节点对不当行为达成共识；
[0024]在所述计时器到达预设时间时，节点p
j
将所述区块B作为第一区块，并根据所述第一区块上涉及的签名更新本地集合。
[0025]在本专利技术的一个实施例中，当所述计时器到达预设时间时，所述节点p
j
确定所述领导者提议的第一区块并根据第一区块上涉及的签名更新本地集合的步骤之前，还包括：
[0026]判断领导者p
L
提议的区块B上所包含签名对应的节点的信誉度之后是否大于所有节点信誉度之和的1/2。
[0027]在本专利技术的一个实施例中，所述在当前轮次中，更新各节点的信誉度并开启计时器的步骤，包括：
[0028]获取节点p
j
在上一轮次中的提议集M
j
和投票集V；
[0029]对于节点p
j
，通过μ
j
←
f
Rep
(C,ε,pk
j
,M
j
,V)更新其信誉度并开启计时器，其中，f
Rep
(
·
)表示信誉度函数，C表示当前轮次的区块链，ε表示节点p
j
的初始信誉度，pk
j
表示节点p
j
的公钥，M
j
表示节点p
j
在上一轮次的提议集，V表示节点p
j
在上一轮次的投票集。
[0030]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0031]本专利技术提供一种基于信誉度的共识方法，在每个轮次开始时，通过各节点的历史行为对其信誉度进行更新，从而对敌手大多数的恶意行为进行取证，并以降低节点信誉度
的方式进行惩罚、以提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于信誉度的共识方法，其特征在于，包括：在当前轮次中，更新各节点的信誉度并开启计时器；从所述各节点中确定领导者p
L
；在所述领导者p
L
提议的区块B上触发拜占庭广播协议，以使非领导节点遵循拜占庭广播协议广播所述区块B，并对所述区块B投票；当所述计时器到达预设时间时，节点p
j
确定所述领导者提议的第一区块并根据第一区块上涉及的签名更新本地集合。2.根据权利要求1所述的基于信誉度的共识方法，其特征在于，所述在所述领导者p
L
提议的区块B上触发拜占庭广播协议，以使非领导节点遵循拜占庭广播协议广播所述区块B，并对所述区块B投票的步骤之后，还包括：判断节点p
j
本身是否接收到来自领导者或非领导节点的不当行为证据；如果是，则根据所述不当行为证据，进一步判断不当行为是否包括歧义化区块提议行为或扣留区块提议行为。3.根据权利要求2所述的基于信誉度的共识方法，其特征在于，若所述不当行为包括歧义化区块提议行为或扣留区块提议行为，所述节点p
j
确定所述领导者提议的第一区块并根据第一区块上涉及的签名更新本地集合的步骤，包括：节点p
j
对不当行为进行广播，使所有节点对该不当行为达成共识；当计时器到达预设时间时，节点p
j
将空块
⊥
作为所述领导者p
L
提议的第一区块，并根据所述第一区块上涉及的签名更新本地集合。4.根据权利要求所述3的基于信誉度的共识方法，其特征在于，若所述不当行为包括歧义化区块提议行为，所述节点p
j
将空块
⊥
作为所述领导者p
L
提议的第一区块，并根据所述第一区块上涉及的签名更新本地集合的步骤之后，还包括：节点p
i
将所述领导者p
L
提议的歧义化区块B
’
记录在自身提议集M
j
中，并忽略当前轮次收到的所有投票。5.根据权利要求3所述的基于信誉度的共识方法，其特征在于，若所述不当行为包括扣留区块提议行为，所述节点p
j
将空块

【专利技术属性】
技术研发人员：杜志强，黄牧鸿，傅妍芳，刘亮鑫，李郓梁，张嘉恒，马益帆，李佳臻，
申请(专利权)人：西安工业大学，
类型：发明
国别省市：