[发明专利]一种基于区块链的节点隔离自恢复方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于区块链的节点隔离自恢复方法及装置，当区块链网络中的一个故障或者恶意节点失效或共识被隔离后时，监控隔离的恶意节点的同步情况恢复情况，节点恢复为正常节点后，将原来的节点恢复到原区块链网络中，使得区块链系统具有自动恢复的能力，在保证整个区块链系统业务正常的情况下，能够自动将已经恢复的故障区块节点，加入到原区块链网络中继续服务，大大的提升了区块链系统的业务可持续能力。

技术领域

本公开涉及区块链技术领域，具体涉及一种基于区块链的节点隔离自恢复方法及装置。

背景技术

区块链网络是一种开放的、不受限制的网络，各区块链节点对整个网络的了解是十分有限的，每个区块链节点只需维护邻居节点的信息，并进行实时更新，就可以保证整个网络正常运行。目前，针对区块链网络的Sybil攻击、日蚀攻击(Eclipse Attack)、DDoS(Distributed Denial of Service，分布式拒绝服务)攻击等的相关研究在国际国内获得了广泛关注。Sybil攻击通过向区块链网络中引入多个恶意构造的节点来达到控制整个层叠网络的目的，它可以被用于监控发布和搜索流量、隔离特定共享内容等；日蚀攻击的目的是将若干个目标节点从区块链网络中隔离出去，劫持其通信信息，控制其网络行为。DDoS攻击的目标是单个区块链网络节点，占用甚至耗尽其资源(如CPU、带宽等)，使其不能正常提供服务。目前暂无相关的同类技术以防止该类问题的发生。

区块链网络中出现的问题主要是文件同步更新写入的性能比较低下，同时对区块中的节点出现问题的时候缺乏有效的发现和隔离机制后在区块链的节点恢复的时候将隔离后恢复了的区块链节点自动加入到整体的区块链网络中之中。

发明内容

本公开提供一种基于区块链的节点隔离自恢复方法及装置，当区块链网络中的一个故障或者恶意节点失效或共识被隔离后时，监控隔离的恶意节点的同步情况恢复情况，节点恢复为正常节点后，将原来的节点恢复到原区块链网络中。

为了实现上述目的，根据本公开的一方面，提供一种基于区块链的节点隔离自恢复方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1，读取区块链网络中各区块链节点的工作量证明数据；

步骤2，根据工作量证明数据计算节点的工作量阈值；

步骤3，根据工作量阈值运行隔离恶意节点机制将恶意节点映射到代价最小节点；

步骤4，监测已隔离的恶意节点的工作量证明数据；

步骤5，当恶意节点工作量证明数据大于工作量阈值时将恶意节点标记为已恢复节点；

步骤6，重新启用已恢复节点的数据同步队列；

步骤7，恢复已恢复节点的同步连接。

进一步地，在步骤1中，所述区块链网络为多个区块链节点构成的网状拓扑结构，每个区块链节点都有唯一的节点ID编号、数据同步队列、虚拟同步序列，所述数据同步队列用于按照同步发生时间的顺序将数据同步请求排队依次进行数据同步，同步序列队列中的元素为数据同步请求，执行数据同步队列中的数据同步请求时区块链节点的数据进行同步更新，所述虚拟同步序列用于在恶意节点被隔离时按照顺序计算工作量但并不实际的同步数据到恶意节点中，即只进行数据同步时间的更新，每个区块链节点至少有一个相邻的节点，所述各区块链节点通过有线网络、无线网络任意一种互相连接并进行通信。

进一步地，在步骤1中，所述工作量证明数据包括区块链节点的数据同步总时间的十进制形式经过SHA256哈希运算的递增值字符串，SHA256哈希运算的方法为：将十进制数X看作十三进制，再按照十三进制数以转换基数转换成十进制数，提取其中若干为作为X的哈希值，所述转换基数为大于原来基数的数，并且两个基数应该是互素的，所述数据同步总时间的十进制形式，例如数据同步总时间为80127429秒，则十进制形式为(80127429)₁₀。

例如：