[发明专利]基于联盟链投票共识算法产生及管理多模标识网络的方法

说明书

本发明适用于区块链技术改进领域，提供了基于联盟链投票共识算法产生及管理多模标识网络的方法，所述方法包括以下步骤：S1、利用区块链技术将网络中的内容进行标识、寻址生成多模标识网络；S2、将多模标识网络进行域划分构成层级化区块系统并通过PoV投票共识算法对每个区块系统进行管理；S3、多模标识网络根据区块链架构形成多模标识网络系统；S4、利用联盟链的共识算法对多模标识网络系统进行全网共识管理。引入多层次、分片化的区块链模型架构从而大幅度提高了系统的处理性能。各层级内的区块链网络节点都可以通过相应域内的管家节点以及委员节点快速访问其余各层区块链的相关路由信息。

技术领域

本发明属于区块链技术改进领域，尤其涉及基于联盟链投票共识算法产生及管理多模标识网络的方法。

背景技术

随着现代科学技术的发展，互联网已经成为当今社会发展不可缺失的一环，其作为信息的一种载体，已经渗透到包括政治、经济、文化、教育、医疗卫生等人类生活的各种领域。全球域名系统(Domain Name System，DNS)作为现今互联网最为核心的基础设施，对其发展起到了极大的推动作用，其主要功能是完成域名到IP地址之间的对应。因此，DNS是现在互联网体系架构中的“神经系统”，其根域名系统深刻影响着全球互联网的运行情况。近几年根服务器通过任播技术在全球广泛部署根服务器镜像，但其根服务器、域名、AS号等关键互联网资源管理权仍属于美国商务部下属国家电信和信息管理局(NationalTelecommunications and InformationAdministration，NTIA)。单一国家管理、中心化架构的DNS给全球互联网安全带来巨大威胁。2002年DNS根服务器遭受大规模DDoS攻击，导致全球域名寻址服务受到严重影响。同时，现有网络架构中IP层所存在的“细腰”结构问题，成为制约信息网络总体功能的瓶颈。

针对现有DNS存在的中心化及IP性能瓶颈的问题，近年来学术界也尝试使用分布式技术及多模路由技术来搭建去中心化的未来网络体系架构，其中以区块链技术为首的分布式共识机制成为研究重点。

2008年，中本聪提出比特币，随着近年来的快速发展，作为其底层技术核心的区块链也随之进入人们的视线中。作为区块链技术核心的共识机制目前已经引起政府部门、金融机构、科技企业和资本市场的高度重视与广泛关注。在相关共识算法的研究中，工作量证明(Proof of Work，PoW)自比特币问世以来现已成为P2P电子货币的主流思想，其通过算力竞争来保证全网信息的可靠性，但存在较为严重的算力浪费问题。因此，部分Bitcointalk论坛中的数字货币爱好者提出了权益证明(Proof of Stake，PoS)，通过引入币龄来大幅度降低资源消耗，在此基础上，Larimer团队在2014年3月提出了股份授权证明(DelegateProof of Stake，DPoS)算法进一步提升记账速度。但现阶段单一区块链的共识速度任然无法有效满足实际社会需求。相较于传统的中心化结算系统每秒万笔以上的吞吐量，区块链仍有较大的性能差距。因此，我们希望构建一种层级化的区块链网络，实现一个高通量、高内聚、低耦合的多模网络。其网络的核心在于层级化分片的区块链网络如何保证各层级区块链的连接以及数据的监护，并通过高效的共识机制来满足区块链网络所需求的庞大吞吐量。同时，维护分层区块链的层级化拓扑架构，让系统服务具有高效性、鲁棒性。

2011年8月Daniel Kraft等人创立了Namecoin项目，提出了基于区块链的域名系统、分布式域名存储、合并挖矿等若干解决方案，并且在网络安全性、可用性、矿工管理等方面进行了尝试。但由于存在算力集中、矿工抵抗升级、恶意域名注册等无法解决的问题，随后在Namecoin的基础上建立了Blockstack项目。Blockstack系统维护一个独立的命名系统，作为一个逻辑层运行在底层的比特币区块链之上，且系统通过数据层和控制层的分离，提高区块链数据存储的限制。基于去中心化区块链技术的Blockstack比传统的中心化域名服务器更安全，能支持域名管理，防止域名服务器缓存投毒，而且无需审核。