[发明专利]一种快速数据上链的共识机制

说明书

本发明公开了一种快速数据上链的共识机制，包括：每个具有打包权限的区块链节点分别生成随机数；由上个打包的矿工节点生成一个KEY随机数，并全网广播；每个节点分别计算自己的随机数与KEY随机数差值的绝对值，并将该绝对值全网广播，进行排序，选取绝对值最小的节点获得打包权限；将本交易池可打包的交易打包到区块，并全网广播有新块打包，其他节点同步完成后，参与到新一个打包流程。该机制各节点产生随机数的计算过程是随机的，每个节点被选为打包者的概率相等，保证了随机性和公平性；同时在原有的区块链技术基础上抛开数字资产，直接针对快速数据上链进行设计，大大提升区块的打包速度，在性能上实现了高并发机制。

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种快速数据上链的共识机制。

背景技术

区块链技术，简称BT(Blockchain technology)，是一种互联网数据库技术，其特点是去中心化、无需中介参与、公开透明，让每个人均可参与数据库记录，达成数据的高度一致性，防篡改、防作恶、可追溯。

基于区块链的特性，区块链技术已得到了广泛应用，且前景广阔。因此数据上链逐渐成为一种主要的区块链应用场景；现有的区块链技术对这块的支持主要为普通交易的备注，或者特殊交易的体的有效负载。

区块链是一种去中心化的分布式账本系统，由于点对点网络下存在较高的网络延迟，各个节点所观察到的事务先后顺序不可能完全一致。因此区块链系统需要设计一种机制对在差不多时间内发生的事务的先后顺序进行共识。这种对一个时间窗口内的事务的先后顺序达成共识的算法被称为“共识机制”。现有的数据上链方案，仍然带有很重的数字货币特征，导致区块链的共识速度较慢，执行速度慢，规模和速度远远达不到商业应用高并发、高响应速度的需求，无法有效处理高并发量大的数据上链请求。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种快速数据上链的共识机制。该机制各节点产生随机数的计算过程是随机的，每个节点被选为打包者的概率相等，保证了打包者选举的随机性和公平性；同时在原有的区块链技术基础上抛开数字资产，直接针对快速数据上链进行设计，大大提升区块的打包速度，在性能上实现了高并发机制；减少了对资源的消耗，这些资源包括但不限于：计算用硬件设备、存储设备、网络流量、电力资源；而且实现难度较低，通过常见算法来得到绝对值最小的节点从而获得打包权限，降低区块链研究上的入门门槛。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种快速数据上链的共识机制，包括以下步骤：

1)每个具有打包权限的区块链节点分别生成随机数；

2)由上个打包的矿工节点生成一个KEY随机数，并全网广播；每个节点分别计算自己的随机数与KEY随机数差值的绝对值，并将该绝对值全网广播，进行排序，选取绝对值最小的节点获得打包权限；

3)获得打包权限的节点无需验证token交易，将本交易池可打包的交易打包到区块，并全网广播有新块打包；

4)其它节点在收到新块广播时，停止现有工作，同步新区块交易数据，并在同步完成后，参与到新一个打包流程。

初始区块链节点包括区块链节点运行程序和区块链运行参数配置文件两个模块。

参数包括节点名称、打包间隔时间、节点总数、随机数值范围。

节点名称全网唯一。

打包间隔时间为100MS-10S。

区块链各个节点在节点可靠性与数据实时性方面达成一致共识。

步骤2)中，在初始打包流程，KEY随机数为0。