基于区块链的身份认证快速共识方法、系统、设备及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种基于区块链的身份认证快速共识方法、系统、设备及介质，其方法包括：通过服务群组为区块链节点分配权重值，并根据区块链节点的权重值得到区块链节点的节点等级；通过所有区块链节点的节点等级进行网络分片，得到多个区块链网络片区；将每个区块链网络片区进行区块链节点的内部共识并内部选举，得到每个区块链网络片区的普通委员会成员；所有的普通委员会成员构成普通委员会；通过普通委员会进行验证算法的选取，得到共识验证算法并生成共识验证算法的身份签名；根据共识验证算法和共识验证算法的身份签名，进行交易数据传输。本发明专利技术减少了区块链节点之间的共识时间，释放大量计算资源，提升了扩展性并保证了高安全性。高安全性。高安全性。

【技术实现步骤摘要】
基于区块链的身份认证快速共识方法、系统、设备及介质


[0001]本专利技术涉及通信电路
，尤其是涉及一种基于区块链的身份认证快速共识方法、系统、设备及介质。

技术介绍

[0002]共识机制作为区块链系统正常运行的重要保障，已经成为目前区块链技术中的热点研究内容。高安全、高速度和低资源消耗是共识机制研究设计的核心目标。
[0003]通常公有链都是依靠智能合约的执行实现交易共识，智能合约中既包含了对应用层数据正确性的验证，又包含了底层存储时的数据一致性判定。这种紧耦合的设计，导致共识算法具有很低的扩展性，对于构建灵活的区块链应用产生了限制。
[0004]共识机制研究的另一个思路是将多种共识机制进行结合。2014年BentovI等人提出了行动证明(Proofof Activity，PoA)，基于PoW和PoS在安全性和资源消耗间找到了一个平衡点。2016年NEO平台提出了dBFT共识机制。dBFT共识机制是PoS算法和PBFT算法的结合，首先在大范围节点中使用PoS算法选出一部分记账节点，然后这些记账节点之间使用PBFT算法进行共识。dBFT共识机制既解决了PoS算法共识时间较长的问题，又解决了PBFT算法扩展性较差的问题，但是不论是行动证明还是dBFT共识机制，在进行节点之间的交易验证上，还是存在大量计算资源的占用，并且影响了交易处理速度，因此如何在低资源消耗的情况下兼顾到共识机制的安全性是快速共识方案的一大问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种基于区块链的身份认证快速共识方法、系统、设备及介质，能够通过身份签名认证、委员会选举和共识验证算法使区块链网络片区内部的交易数据传输和区块链网络片区之间的交易数据传输减少了共识时间，释放大量计算资源，提升了扩展性，并且保证了高安全性。
[0006]第一方面，本专利技术的实施例提供了一种基于区块链的身份认证快速共识方法包括：
[0007]通过服务群组为区块链节点分配权重值，并根据所述区块链节点的权重值得到所述区块链节点的节点等级；
[0008]通过所有所述区块链节点的节点等级进行网络分片，得到多个区块链网络片区；
[0009]将每个所述区块链网络片区进行所述区块链节点的内部共识并内部选举，得到每个所述区块链网络片区的普通委员会成员；所述所有的普通委员会成员构成普通委员会；
[0010]通过所述普通委员会进行验证算法的选取，得到共识验证算法并生成所述共识验证算法的身份签名；
[0011]根据所述共识验证算法和所述共识验证算法的身份签名，进行所述区块链网络片区内部的交易数据传输和所述区块链网络片区之间的交易数据传输。
[0012]根据本专利技术实施例的方法，至少具有如下有益效果：
[0013]首先通过服务群组为区块链节点分配权重值，计算区块链节点的节点等级，防止恶意节点攻击；然后根据区块链节点的节点等级进行网络分片，保证优质区块链节点尽量在同一网络片区，为优质区块链节点提供较好的交易环境；再将每个区块链网络片区进行区块链节点的内部共识并内部选举，得到每个区块链网络片区的普通委员会成员，能够使普通委员会成员代表区块链网络片区的意见进行决策，减少区块链节点的共识时间；其次，通过委员会进行验证算法的选取，得到共识验证算法并生成共识验证算法的身份签名，能够通过共识验证算法对交易数据进行加密和解密，没有达成共识验证算法的节点则无法解密交易数据，减少了区块链节点之间的交易验证复杂度，节省了大量用于交易验证的计算资源；最后通过共识验证算法和共识验证算法的身份签名，进行区块链节点的快速共识，提高了区块链网络片区内部的交易数据传输和区块链网络片区之间的交易数据传输的速度，并通过共识验证算法和身份签名保证了交易数据的安全性。
[0014]根据本专利技术的一些实施例，所述通过服务群组为区块链节点分配权重值，并根据所述区块链节点的权重值得到所述区块链节点的节点等级，包括：
[0015]根据所述区块链节点在所述服务群组预设周期内的出块时间、区块利用率、节点活跃度和投票有效率，计算所述区块链节点在所述预设周期内的权重值；
[0016]通过所述区块链节点在所述预设周期内的权重值以及所述区块链节点实时动态权重值，计算得到所述区块链节点的节点等级；所述区块链节点实时动态权重值由所述区块链节点的实时在线时间、实时提议区块数量、实时创建合法区块所耗费的总容量分数、实时有效投票分数计算得到。
[0017]根据本专利技术的一些实施例，所述通过所有所述区块链节点的节点等级进行网络分片，得到多个区块链网络片区，包括：
[0018]根据所有所述区块链节点的节点等级，得到节点身份关系映射表；
[0019]根据所述节点身份关系映射表进行网络分片，得到所述多个区块链网络片区。
[0020]根据本专利技术的一些实施例，所述根据所述共识验证算法和所述共识验证算法的身份签名，进行所述区块链网络片区内部的交易数据传输和所述区块链网络片区之间的交易数据传输，包括：
[0021]根据所述共识验证算法将交易数据本地计算得到验证校验结果；
[0022]将所述验证校验结果和所述共识验证算法的身份签名发送给所述交易数据的所述区块链网络片区内部；
[0023]将所述区块链网络片区内部的所有节点进行所述共识验证算法的身份签名识别，得到达成身份签名共识的节点；
[0024]将所述达成身份签名共识的节点通过所述身份签名共识对应的所述共识验证算法解密所述验证校验结果，得到所述交易数据；
[0025]当需要进行所述区块链网络片区之间的交易数据传输时，通过每个所述区块链网络片区的普通委员会成员进行所述共识验证算法的身份签名识别，验证所述区块链网络片区之间是否达成所述验证算法的共识，若所述区块链网络片区之间达成所述验证算法的共识，将所述验证校验结果发送至达成所述验证算法的共识的所述区块链网络片区。
[0026]根据本专利技术的一些实施例，在通过所述普通委员会进行验证算法的选取，得到共识验证算法并生成所述共识验证算法的身份签名之后，所述基于区块链的身份认证快速共
识方法还包括：
[0027]将所述普通委员会成员作为监督节点，获取每个所述区块链网络片区的除所述普通委员会成员以外的其他节点；
[0028]计算所述其他节点的所述节点等级，选择超过节点等级阈值的所述其他节点进行向下签发所述共识验证算法的身份签名；所述监督节点用于将超过节点等级阈值的所述其他节点纳入信任列表通过所述节点等级进行信任监督。
[0029]根据本专利技术的一些实施例，所述将超过节点等级阈值的所述其他节点纳入信任列表通过所述节点等级进行信任监督，包括：
[0030]根据可验证随机函数将所述信任列表内的所述其他节点进行随机数的赋予；
[0031]并通过抽签算法将进行所述随机数的分组，得到所述随机数对应的所述其他节点的分组；
[0032]通过每个所述监督节点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链的身份认证快速共识方法，其特征在于，所述基于区块链的身份认证快速共识方法包括：通过服务群组为区块链节点分配权重值，并根据所述区块链节点的权重值得到所述区块链节点的节点等级；通过所有所述区块链节点的节点等级进行网络分片，得到多个区块链网络片区；将每个所述区块链网络片区进行所述区块链节点的内部共识并内部选举，得到每个所述区块链网络片区的普通委员会成员；所述所有的普通委员会成员构成普通委员会；通过所述普通委员会进行验证算法的选取，得到共识验证算法并生成所述共识验证算法的身份签名；根据所述共识验证算法和所述共识验证算法的身份签名，进行所述区块链网络片区内部的交易数据传输和所述区块链网络片区之间的交易数据传输。2.根据权利要求1所述的基于区块链的身份认证快速共识方法，其特征在于，所述通过服务群组为区块链节点分配权重值，并根据所述区块链节点的权重值得到所述区块链节点的节点等级，包括：根据所述区块链节点在所述服务群组预设周期内的出块时间、区块利用率、节点活跃度和投票有效率，计算所述区块链节点在所述预设周期内的权重值；通过所述区块链节点在所述预设周期内的权重值以及所述区块链节点实时动态权重值，计算得到所述区块链节点的节点等级；所述区块链节点实时动态权重值由所述区块链节点的实时在线时间、实时提议区块数量、实时创建合法区块所耗费的总容量分数、实时有效投票分数计算得到。3.根据权利要求1所述的基于区块链的身份认证快速共识方法，其特征在于，所述通过所有所述区块链节点的节点等级进行网络分片，得到多个区块链网络片区，包括：根据所有所述区块链节点的节点等级，得到节点身份关系映射表；根据所述节点身份关系映射表进行网络分片，得到所述多个区块链网络片区。4.根据权利要求1所述的基于区块链的身份认证快速共识方法，其特征在于，所述根据所述共识验证算法和所述共识验证算法的身份签名，进行所述区块链网络片区内部的交易数据传输和所述区块链网络片区之间的交易数据传输，包括：根据所述共识验证算法将交易数据本地计算得到验证校验结果；将所述验证校验结果和所述共识验证算法的身份签名发送给所述交易数据的所述区块链网络片区内部；将所述区块链网络片区内部的所有节点进行所述共识验证算法的身份签名识别，得到达成身份签名共识的节点；将所述达成身份签名共识的节点通过所述身份签名共识对应的所述共识验证算法解密所述验证校验结果，得到所述交易数据；当需要进行所述区块链网络片区之间的交易数据传输时，通过每个所述区块链网络片区的普通委员会成员进行所述共识验证算法的身份签名识别，验证所述区块链网络片区之间是否达成所述验证算法的共识，若所述区块链网络片区之间达成所述验证算法的共识，将所述验证校验结果发送至达成所述验证算法的共识的所述区块链网络片区。5.根据权利要求2所述的基于区块链的身份认证快速共识方法，其特征在于，在通过所<...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾强生，陈可钦，
申请(专利权)人：湖南智慧政务区块链科技有限公司，
类型：发明
国别省市：