[发明专利]分布式记账的方法、装置、存储介质及电子设备

说明书

本发明提供了一种分布式记账的方法、装置、存储介质及电子设备，其中，该方法包括：获取交易事件，并以有向无环结构存储交易事件，交易事件包括一项或多项交易记录；根据当前阶段以有向无环结构存储的所有交易事件生成当前轮的阶段区块，并对当前轮的阶段区块进行共识处理；在当前轮的阶段区块完成共识后，将当前轮的阶段区块以链状结构连接至上一轮的阶段区块。该方法将有向无环结构和链状结构有机结合，通过有向无环结构记录交易事件，从而可以并行处理交易事件，提高了交易吞吐量，减小了交易确认延时；利用链状结构存储每一轮的阶段区块，可以使得区块中的交易事件达成一个确定的共识状态，为智能合约的执行提供了保障，提高系统安全性。

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，特别涉及一种分布式记账的方法、装置、存储介质及电子设备。

背景技术

区块链是一个基于共识机制的，去中心化公开数据库。所谓共识机制是指在分布式系统中保证数据一致性的算法；去中心化是指所有节点可自由选择参与或离开，参与的节点权利对等；公开数据库是指所有人都可以随时查看区块链上的历史数据。所以，区块链是由许多对等节点组成，通过共识机制保证数据的一致性，从而形成的一个统一的分布式账本。

以比特币和以太坊为代表的传统的区块链采用链状结构，本质是形成一颗哈希树用于检索，通过在树中查找一条合法的最长链来确认交易。其他类似的公链，虽然可以通过改进共识机制，来提高区块链的共识效率。但是由于链状结构的效率低下，传统区块链不可避免的面临低吞吐量，交易确认延时，区块膨胀等先天性悖论问题。

传统区块链的共识性能和可扩展性已经成为严重阻碍区块链发展的瓶颈，而有向无环图(Directed Acyclic Graph,DAG)由于其独特的拓扑结构，在与区块链技术相结合后将有可能真正意义上突破现有的瓶颈。DAG结构与传统链状结构相比存在诸多方面的优势，但是，目前DAG在区块链领域的应用还存在很多亟待解决的问题，例如安全性风险、无法实现智能合约等。

DAG是一种有向无环图结构，所谓无环是指从任意一个节点出发，沿着有序边任意移动，都不可能回到出发的节点。图是树的一种泛化，通过深度优先或广度优先算法可以将图拆分成“森林”，而DAG图由于其规则的定义，可以被更容易的拆分成“森林”用于实际的搜索过程，所以DAG图应用最为广泛。将DAG结构应用于区块链领域，颠覆了传统区块链的链状结构，赋予了区块链系统并行处理的能力。现有将DAG应用于分布式记账的研究团队包括：IOTA(一种用于物联网IOT行业的加密货币)团队、Byteball(字节雪球)团队等。

在IOTA的设计原则中，节点发布交易之前必须在全网挑选两个交易作为父交易，通过验证两个父交易是否合法，来加入DAG结构。新加入的交易虽然只验证了两个父交易，但是通过父交易之间的验证关系，相当于间接验证了这个交易的之前所有的祖先交易。IOTA采用权重积分的策略来选择父交易，即通过权重的高低来确定交易被选中的概率，权重越高的交易，越容易被选为父交易，也就越容易被确认。

但是IOTA存在一些众所周知的问题。例如，IOTA使用权重积分的策略来为新加入的交易选择父交易，但是单纯的权重积分策略不能解决寄生链攻击的问题，攻击者总是可以构建比他要推翻的交易权重更高的交易来形成双花问题。例如，某笔交易A经过一段时间后，获得较高权重而被确认。但是，攻击者可以在本地发起一笔与交易A冲突的双花交易B，并且伪造一个较高的自身权重给B。一旦该双花交易B进入DAG网络中，就可能推翻交易A。而且交易A所在的分支也会因为权重较低而得不到后续新加入交易的确认，从而权重越来越低。另外，IOTA在实施层面也存在一些问题。为了使交易得到确认，IOTA在系统中加入一个协调者的角色，这个协调者其实就是一个频繁发交易的中心化服务器。IOTA默认协调者发出的交易不能被伪造，且只有被协调者发出的交易认证过的交易才会得到确认。一旦系统移除协调服务器，则网络中不会有交易得到确认，整个系统就也无法运行了。而且，一旦协调器被攻击或伪造，则整个网络都会受到影响。这显然与区块链去中心化的理念不符。