【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及区块链共识，尤其是一种基于聚合秘密共享的异步二元共识方法。
技术介绍
1、区块链是一种去中心化的分布式账本技术，它将交易记录以区块的形式链接在一起，形成一个不断增长的链条。区块链技术通过去中心化、不可篡改、透明等特点，为分布式系统提供了安全的数据存储和传输机制。区块链技术一般用于构建去中心化存储系统，其中数据分布在网络中的多个节点上，而不是集中存储在单个中心化服务器上。去中心化存储可以提高数据的安全性和可用性，并降低数据被篡改或丢失的风险。
2、区块链中的共识算法用于确保网络中的各个节点就交易的顺序和有效性达成一致意见。常见的区块链共识算法包括工作量证明(proof of work,pow)、权益证明(proofof stake,pos)等，它们通过不同的机制确保网络的安全性和稳定性。然而，目前这些常用的共识算法有着不可忽视的缺点，如pow算法需要大量的计算资源来解决数学问题，这导致了大量的资源浪费；pos算法的权益集中化，可能导致网络安全性受到威胁。
3、在分布式系统中，节点之间的通信存在网络延迟和不确定性。这意味着消息的传输可能会受到不可预测的延迟、丢失或乱序的影响，使得节点无法准确知道消息的发送和接收时间。异步共识算法在没有全局时钟同步的情况下，可以确保系统中的各个节点能够就某个值或状态达成一致意见，其在网络环境较差的区块链共识中起着至关重要的作用。
4、现有的共识技术，一般是以大量的冗余计算来保证安全性，这对一般小型区块链是很好的方式，但对大规模的联盟链来说代价很大甚至难
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术的不足而提供一种基于聚合秘密共享的异步二元共识方法，采用构建基于聚合秘密共享的异步二元共识协议的方法，创建一种高信誉度的节点代理其子节点完成共识的异步二元共识协议，即节点声誉模型，然后根据节点声誉值确定本次共识的代理节点和对应子节点，然后使用聚合秘密共享技术完成代理共识，具体包括建立节点声誉模型、根据节点声誉值选择代理节点和子节点等步骤，并利用聚合秘密共享完成代理共识。该方法简单易行，使用效果良好，有效地降低了异步二元共识的通信复杂度，略微降低了消息复杂度，在节点数量较多的大型联盟链中表现更佳，为构建更高效和便捷的大型联盟链系统提供了一种可能的实现途径，具备良好的应用前景和商业价值。
2、实现本专利技术目的的具体技术方案是：一种基于聚合秘密共享的异步二元共识方法，其特点是采用构建基于聚合秘密共享的异步二元共识协议的方法，创建节点声誉模型，根据节点声誉值确定本次共识的代理节点和对应子节点，然后使用聚合秘密共享技术完成代理共识，具体包括以下步骤：
3、步骤a：建立节点声誉模型
4、根据节点的历史行为数据，如参与共识过程的准确性、诚实度和可靠性等指标，使用对应的声誉算法，完成对每个节点的声誉值评估。
5、步骤b：代理节点和对应子节点选取
6、根据节点声誉模型，选择分块内的代理节点和它们对应的子节点，代理节点代表其子节点协助整个区块链完成共识任务。
7、步骤c：参与共识节点共享聚合秘密
8、参与共识节点一般只考虑按照共识条件进行工作的诚实节点，是代理节点和单独参与共识的个体节点的集合，根据代理节点和其对应子节点需要的秘密进行聚合，并通过聚合秘密共享将聚合秘密发送给对应代理节点。
9、步骤d：各参与节点使用聚合秘密进行二元共识
10、参与共识节点通过获得的聚合秘密情况来构建本次共识的弱核心集，用以完成共识操作。
11、步骤e：重建秘密并判断共识结果进行输出
12、根据二元共识的结果重建秘密，并根据共识结果执行相应的操作或输出，涉及到更新系统状态、执行智能合约等。同时，各节点还可以根据共识结果调整节点声誉模型，以进一步优化节点选择过程。
13、所述步骤a进一步包括：
14、步骤a1：使用信任的先验经验，将选定范围大小的物理ip地址内最初加入区块链的少数节点认定为可信节点，并构建为初始局部信誉向量。
15、步骤a2：构建评分系统，在每轮共识前对每个交易节点的声誉值进行更新迭代，规范化每个节点的局部信誉值，便于获得全局信誉值，同时避免恶意节点操控信誉。
16、步骤a3：整合局部信誉值，获取全局信誉值，节点向其常交易节点获取对应的信誉网络视图，反复迭代直至收敛。
17、所述步骤b进一步包括：
18、步骤b1：根据物理ip地址分块内的节点局部声誉值，随机在高声誉值的几个节点中选取一个作为代理节点，并将其余节点作为其子节点。
19、步骤b2：根据节点的全局声誉值网络视图，判断所选取的代理节点是否可信，并进入后续共识操作。
20、所述步骤c进一步包括：
21、步骤c1：参与共识节点根据自身条件生成种子(seed)，使用seed作为参数代入可验证伪随机函数(vrf)算法构建需共享的秘密。
22、步骤c2：使用shamir秘密共享方案对每个节点生成对应的秘密分片，得到键值对(xi，yi)，xi表示第i个节点的标识值，yi表示第i个节点的秘密分片。
23、步骤c3：使用feldam验证方案生成秘密承诺，用于验证秘密分片的有效性，并将承诺广播给参与共识的所有节点。
24、步骤c4：根据分块内的代理节点和其子节点，参与共识节点将它们对应的秘密分片使用拉格朗日插值法进行聚合，并将聚合秘密发送给对应的代理节点。
25、所述步骤d进一步包括：
26、步骤d1：各参与共识节点等待接收n-f个节点发送的秘密分片，n为区块链中所有节点数量，f为恶意或无效节点数量，其中n须大于等于3f+1，以满足拜占庭容错，代理节点分发的秘密分片代表的节点数量为其子节点数量加一。
27、步骤d2：接收到n-f个秘密分片的节点进行弱核心集选择(wcs)，执行时代理节点分发的秘密分片代表的节点数量也为其子节点数量加一，执行到决定出本次共识的弱核心集，辅助达成共识。
28、所述步骤e进一步包括：
29、步骤e1：参与节点根据其本次确定的弱核心集中的节点索引，使用shamir秘密共享的秘密重建方案重构出节点索引对应节点的秘密值，即vrfi(seedi)。
30、步骤e2：比较弱核心集中的节点重构出的秘密值大小，选择最大的弱核心集节点秘密值(largest vrf)广播给所有节点，并输出此秘密值的最低位比特作为该节点的二元共识结果。
31、步骤e3：二元共识完成，区块链系统根据共识结果完成后续工作，各节点根据共识结果进行评估，完成信誉值更新，等待下一轮共识。
32、本专利技术与现有技术相比具有降低异步二元共识的通信复杂度，大大提高了系统的效率和可靠性，法简单易行，使用效果良好，在节点数量较多本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于聚合秘密共享的异步二元共识方法，其特征在于，采用构建基于聚合秘密共享的异步二元共识协议的方法，创建节点声誉模型，根据节点声誉值确定本次共识的代理节点和对应子节点，然后使用聚合秘密共享技术完成代理共识，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于聚合秘密共享的异步二元共识方法，其特征在于，所述步骤A的建立节点声誉模型具体包括：
3.根据权利要求1所述的基于聚合秘密共享的异步二元共识方法，其特征在于，所述步骤B的代理节点和对应子节点选取具体包括：
4.根据权利要求1所述的基于聚合秘密共享的异步二元共识方法，其特征在于，所述步骤C参与共识节点共享聚合秘密具体包括：
5.根据权利要求1所述的基于聚合秘密共享的异步二元共识方法，其特征在于，所述步骤D的各参与共识节点使用聚合秘密进行二元共识具体包括：
6.根据权利要求1所述的基于聚合秘密共享的异步二元共识方法，其特征在于，所述步骤E的重建秘密并判断共识结果进行输出具体包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于聚合秘密共享的异步二元共识方法，其特征在于，采用构建基于聚合秘密共享的异步二元共识协议的方法，创建节点声誉模型，根据节点声誉值确定本次共识的代理节点和对应子节点，然后使用聚合秘密共享技术完成代理共识，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于聚合秘密共享的异步二元共识方法，其特征在于，所述步骤a的建立节点声誉模型具体包括：
3.根据权利要求1所述的基于聚合秘密共享的异步二元共识方法，其特征在于，所述步骤b...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。