[发明专利]一种基于信誉证明的区块链共识方法

说明书

一种基于信誉证明的区块链共识方法，包括串行挖矿模块和矿工信誉模块，在串行挖矿模块，矿工首先根据当前块信息及完整的验证信息生成初始化挖矿信息，根据初始化挖矿信息串行求解，根据所得解生成一个未验证的块并发布到网络中，全网节点可对该块进行多方平行验证；矿工信誉模块，在区块链中根据“挖矿事件”实现对矿工信誉值的量化，根据量化的信誉值为矿工设置不同的挖矿难度。本发明中串行挖矿模块解决了区块链中的资源集中化问题，矿工信誉系统能使可信度较高的矿工在挖矿竞争中具备较大的优势，能有效抵制恶性竞争行为，如51％攻击，自私挖矿等。

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，特别是涉及一种基于信誉证明的区块链共识方法。

背景技术

区块链技术在不可信信道上实现了可信信息的传输、有效价值的转移。区块链中的共识方法解决了去中心化的场景下数据一致性的问题以及节点间的信任问题，它是保障区块链系统不断运行下去的关键。但现有区块链共识方法会导致资源集中化、破坏网络兼容性等问题，致使网络遭受51％攻击、自私挖矿等攻击的风险极大增加区块链技术在不可信信道上实现了可信信息的传输、有效价值的转移。区块链中的共识方法解决了去中心化的场景下数据一致性的问题以及节点间的信任问题，它是保障区块链系统不断运行下去的关键。但现有区块链共识方法会导致资源集中化、破坏网络兼容性等问题，致使网络遭受51％攻击、自私挖矿等攻击的风险极大增加。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种基于信誉证明的区块链共识方法，旨在克服上述问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种基于信誉证明(Proof of Credibility,PoC)的区块链共识方法，包括串行挖矿模块(Serial Mining Puzzle,SMP)和矿工信誉模块(Participant CredibilitySystem,PCS)，串行挖矿模块包括求解阶段与验证阶段；在求解阶段，矿工首先根据当前块信息及完整的验证信息生成初始化挖矿信息，根据初始化挖矿信息串行求解，根据所得解生成一个未验证的块并发布到网络中；在验证阶段，所有矿工可对未验证的块进行多方并行验证；矿工信誉模块，在区块链中，每个事件的信誉值交易记录在每个区块中，实现信誉值的量化，根据量化的信誉值为矿工设置不同的挖矿难度。

S10通过串行挖矿防止矿工(即区块链数据记录节点)共谋，串行挖矿模块分为求解阶段和验证阶段。

S101.在求解阶段，矿工首先根据当前块信息及完整的验证信息，生成如下初始化挖矿信息：

msg＝Sig_ID(P_i-1||R_i-1||V_i-1)||i

其中，Sig_ID为一种数字签名算法，ID用于指定签名私钥，i-1和i为当前块深度和下一块深度，P_i-1为当前块头的hash值，R_i-1为当前块对应的交易Mekel tree根节点，V_i-1为当前块完整验证信息的hash值。

S102.矿工根据初始化挖矿信息串行生成数列{a_n},{b_n}：

b_j＝bit(hash(msg||a_j))

其中，函数bit以定长信息hash(msg||a_j)为输入并输出一个随机比特位b_j，hash为一哈希函数。