[发明专利]一种区块链一致性维护方法及装置

说明书

本发明公开了一种区块链一致性维护方法及装置。本方法为：对于去中心化系统中的每一节点Pi；当节点Pi收到新的区块时，验证该区块是否满足工作量，如果满足，则对该区块中的每一个待完成的状态转换进行投票广播，然后验证其是否满足合法性验证，如果该区块中的每一个待完成的状态转换均满足合法性验证，并且该区块的区块长度大于本地区块链的长度，则将这个区块作为新的区块加入到当前区块链中。本发明在区块链之上引入了一个新的验证层，区块由底层区块链产生，而区块的验证则由验证层完成，区块链发生的状态变更，都需要经过这个验证层的同意，从而本发明使得基于区块链的去中心化应用具备状态验证。

技术领域

本发明涉及一种区块链一致性维护方法及装置，属于网络通信技术领域。

背景技术

区块链在不可靠的分布式环境中维护了一个公共的总账，这个总账由一系列的匿名参与者来维护和扩展。近年来，区块链网络吸引了越来越多的工程人员，学者和投资者的注意。伴随着大量的资本投入，区块链得到了快速部署，已经成为了一项公共基础设施。

由于区块链没有可信任的中心节点，这使得设计和实现去中心化的域名系统，公钥证书体系和去中心化的文件存储成为现实。

然而目前基于区块链的应用，都需要在不安全的分布式环境中保持全局一致性，每一个具体的操作，都涉及了状态的转换，但是目前区块链技术并没有提供状态转换的合法性验证，因此无法实现区块链的一致性维护，此时将会导致多方面的问题：

1)以去中心化的域名系统为例，当域名注册存在冲突，即权威机构和个人同时申请一个权威域名，权威域名的归属问题是由获得区块写入机会的单个节点决定，单个节点一旦出错，将导致此权威域名被个人注册而无法更改。

2)去中心化的文件存储系统中，有版权问题或者不合法规的资源一旦上传成功，除了上传者本身，其他人很难删除。对于广泛运行的P2P网络而言，通常是在其部署爬虫网络来检测非法资源的路径，并将其加入黑名单，从而达到保护网络的目的。爬虫软件只能检测哪些资源是非法，而无法阻止资源的上传，并且引入第三方的检测方法，会带来更多的问题。

因此如何实现区块链的一致性维护是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

现有技术中存在的技术问题的根源在于，区块链在写入时，只需要提供正确工作量的证明，而不对其状态转换进行合法性验证，因此本发明的提供一种具有状态合法性验证的区块链一致性维护方法及装置。

区块链协议能够在不依赖中心信任节点的情况下，实现全局一致性。区块链中的矿工执行的是一种基于数学难题的哈希算法，以验证产生区块的合法性。

本发明在区块链之上，引入了一个新的验证层，区块由底层区块链产生，而区块的验证则由验证层完成。区块链发生的状态变更，都需要经过这个验证层的同意。

具有状态合法性验证的区块链协议为一系列基于区块链的上层应用，如基于区块链的比特币可疑交易监管，去中心化域名系统的域名抢注，去中心化文件系统的资源上传管理，提供了新的管理思路，确保了每一次状态转换都是经过验证的。

本发明将整个去中心化系统看做n个独立配置的节点，即{p₁,p₂,...,p_n}，构成的去中心化的系统。一个执行过程可以看做是一系列的状态和转换：π₀,s₀,π₁,s₁,...,π_i,s_i,...。