[发明专利]一种基于信誉权益证明的区块链共识方法

说明书

本发明公开了一种基于信誉权益证明的区块链共识方法，其步骤包括：1生成信誉权益区块链中的区块；2去除所述信誉权益区块链中可能存在的分叉；3更新信誉权益用户的资金余额、信誉值以及活跃度；4动态更新所述综合得分中的参数系数。本发明能在保证区块不易被篡改的情况下减少用户在生成区块时所耗费的资源，使得更多的用户能够生成区块，从而参与共识，同时，还能降低诚实用户被恶意用户攻击的可能性。

技术领域

本发明涉及区块链技术中共识算法的设计，具体的说是一种基于信誉权益证明的区块链 共识算法。

背景技术

区块链本身具有可追溯、不可篡改和去中心化等特性。但是和传统的分布式一致性算 法的分布式系统一样，区块链系统也存在消息延迟、丢失及节点作恶等问题。其去中心化特 性决定了系统中各节点地位相同，相互之间无需信任，这就使得系统中可能存在拜占庭节点 恶意破坏，从而使得最终数据不一致。

为了解决这个问题，专家学者们提出了各种共识方法来确保每一个系统用户都有唯一 确认的公开账本。比如比特币中的PoW工作量证明机制、Peercoin中的PoS股权证明机制、 BitShares中的DPOS共识等。虽然这些共识算法都有其优势，但仍存在各自的局限性。

PoW作为第一个成功应用于公链的共识算法，虽然能够以较大概率保证系统最终达成 一致性，但大量的哈希运算造成了资源浪费。最初中本聪是希望实现一CPU一票，让用户公 平参与。但是随着利益驱动，大量矿池的出现，使得PoW挖矿越来越趋向于多中心化。

PoS共识中每个用户根据自己的权益大小调整挖矿难度，大大减少哈希计算节约能耗。 并为了防止拥有代币较多的用户能够多次生成区块，提出“币龄”的概念。但是这又带来两个 问题：a)对于恶意用户来说，不再需要较多的代币就可以发起攻击，降低了恶意攻击的成本； b)对于诚实用户而言，即使他们长期不在线，仍旧可以积累“币龄”进行挖矿从而获取收益。 这会降低用户参与共识的积极性，从而降低了网络中用户的参与度。

发明内容

本发明为克服上述现有技术存在的问题，提出一种基于信誉权益证明的区块链共识方法， 以期能在保证区块不易被篡改的情况下减少用户在生成区块时所耗费的资源，使得更多的用 户能够生成区块，从而参与共识，同时，还能降低诚实用户被恶意用户攻击的可能性。

本发明为解决问题采用如下技术方案：

本发明一种基于信誉权益证明的区块链共识方法，是应用于由若干个信誉权益用户所组 成的网络环境中，且任一信誉权益用户记为u_i；其特点是，所述区块链共识方法是按如下步 骤进行：

步骤一、生成信誉权益区块链中的区块：

步骤1.1、建立所述信誉权益区块链的初始区块；

令所述初始区块的区块头为所述初始区块的账户地址；令所述初始区块的区块主体为 构建所述初始区块的时间及整个区块链的初始资金总额；令所述初始区块的区块尾为所述初 始区块的区块头和区块主体的哈希值；

步骤1.2、所述初始区块为信誉权益用户u_i分配初始资金、信誉值和活跃度；

步骤1.3、定义变量n，并初始化n＝0；将所述初始区块作为第n个区块；

步骤1.4、所述信誉权益用户u_i将部分的初始资金作为押金并发起抵押押金的交易，再 利用式(1)得到信誉权益用户u_i的综合得分z(u_i)：

z(u_i)＝θ₀+θ₁bal(u_i)+θ₂rep(u_i)+θ₃act(u_i) (1)