[发明专利]一种区块链更新方法及区块链更新系统

说明书

本发明涉及一种区块链更新方法及区块链更新系统，该方法包括以下步骤：中心节点接收客户端发送的请求消息；中心节点向中心节点所在的第一节点群中各节点广播所述请求消息，所述第一节点群中各节点对所述请求消息进行共识处理；当所述第一节点群中各节点对所述请求消息达成共识时，第二节点群中各节点与所述第一节点群中节点对所述请求消息进行数据同步；当所述第二节点群中各节点对所述请求消息完成数据同步时，根据所述请求消息对区块链进行更新。本发明的区块链更新方法及区块链更新系统将区块链的所有节点分为两部分，避免了节点过多拜占庭容错不适用的问题，提高了网络可以容纳的总节点数目，增强了网络容错能力和扩展性。

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种区块链更新方法及区块链更新系统。

背景技术

分布式系统正常工作核心问题是保证集群中所有节点数据完全相同并且能够对某个提案达成一致。传统分布式系统面临下面两个问题：

1.节点数量增加或者减少，可能是节点失效故障宕机

2.节点之间通信被干扰或者终端，运行速度存在差异或者区块链网络存在延迟等等。

现实情况中区块链网络存在延迟是必然的，在强一致性和可用性之间作出权衡，目前主流分布式系统最终选择一致性。允许多个节点出现冲突，只要满足节点之间可以正常通信，并且冲突可以在有限时间内解决两个条件就可以达到最终一致性。目前传统分布式系统通过Paxos和Raft共识算法可以很好的解决一致性问题。

区块链技术是利用加密链式的区块结构来验证与存储数据,利用分布式节点共识算法来生成和更新数据,利用自动化脚本代码来编程和操作数据的一种全新的去中心化基础架构与分布式计算范式。

在区块链网络中，例如比特币区块链网络，节点不仅存在失效问题，还存在作恶的可能，即节点可能会故意发送错误数据。这里我们就要引入拜占庭容将军问题，拜占庭将军模型则是分布式领域中最复杂严格的容错模型，它允许节点作恶，即节点可以选择不响应甚至故意发送错误数据。为了避免这样的错误，区块链系统引入一种共识机制，要求每一个节点都有唯一一个公认的全局账本。

目前存在的共识机制算法有工作量证明机制POW(Proof of Work，工作量证明机制，矿工在处理交易数据的同时不断进行哈希计算，直到得到一个前23位为0的哈希值即为nonce，这个过程就是在解决一个有一定难度但是可行的计算问题，但是验证答案的过程对于其他节点而言是非常容易地，也就是一个不容易解答但是容易验证的问题，这种问题通常需要消耗一定量的计算力，矿工通过算力比拼竞争区块记账权和代币奖励)，权益证明机制POS(Proof of Stake，权益证明机制，基本思想是让区块链网络中拥有越多权益的节点有机会在更短时间内做更多的决定，因为权益持有人更倾向于维护区块链网络利益且害怕作恶后被惩罚)，权威证明机制POA(Proof Of Authority，权威证明，使用一组所谓的“权限”允许人们在区块链上创建新的节点并确保全网安全)，委托权益证明DPOS(DelegatedProof Of Stake，委托权益证明，DPOS能够让每个节点选出可以代表自己利益的节点参与到记账权的争夺中，即类似于董事会的投票机制，选举出n个记账节点，后续提案由这些被选中的节点轮流处理)，实用拜占庭算法PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance,实用拜占庭算法，PBFT算法在保证灵活性和安全性的前提下最大允许(n-1)/3的容错性，信息在节点之间互相交换后，各节点列出所有得到的信息最后以大多数的结果作为解决方法)等等。

比特币是目前为止区块链技术最成功的应用，采用竞争记账的方式达成共识，竞争结果的判定是有工作量证明机制POW来完成的。POW缺点是需要共识效率低下/资源浪费/有分叉/需要巨大的电力成本等等，POW属于概率性拜占庭协议。

以太坊采用的POS权益证明机制达成共识，饮用币龄，弥补POW共识机制共识效率低下问题，可以在更短时间内达成共识，缺点是因采用权益结余，可能会导致某些账户权利太大。