[发明专利]用于实现区块链的设备、方法、系统以及介质

权利要求书

1.一种用于实现区块链的设备，包括：

服务组件，包括用于管理用户的公钥和私钥的钱包、用于进行签名的多签名单元、用于对区块链网络的指定节点进行监控的监控单元、用于保护交易隐私的隐私交易单元、以及用于存储数字资产的数字资产单元；

核心组件，包括用于管理智能合约的其上运行有以太坊虚拟机的智能合约模块、利用拜占庭算法在区块链网络的共识节点之间进行共识的共识模块、以及通过进行双重核验来执行区块链网络的节点变更的节点管理模块；

基础组件，包括用于建立节点之间的通信连接的网络通信单元、用于存储区块链信息的存储单元、用于进行加密和解密的密码学单元、以及用于管理区块链账本的账本单元，

其中，节点管理模块包括准入准出管理单元，所述准入准出管理单元对运维方发起的用于对节点进行变更的变更请求签名并将附有签名的变更请求广播给其它共识节点，对从其它共识节点接收到的变更请求的签名进行第一次验证以确定是否有超过三分之二的共识节点对该变更请求进行了签名，在第一次验证通过的情况下该区块链网络进行共识，在共识之后对变更请求的签名进行第二次验证以确定是否有超过三分之二的共识节点对该变更请求进行了签名，在第二次验证通过的情况下执行该变更请求，

其中，节点管理模块还包括热升级单元，所述热升级单元判定允许从区块链网络删除多个共识节点中的第一节点，使第一节点停止区块链服务并对第一节点执行升级，重新启动第一节点并判定允许将第一节点重新添加至所述区块链网络，将重新添加的第一节点的本地数据同步为与所述区块链网络一致，其中，在第一节点停机期间，由所述多个共识节点中的其它节点提供区块链服务，并且

其中，共识模块包括大规模扩展单元，所述大规模扩展单元根据业务模型来调节共识节点和非共识节点的数量，其中，所述大规模扩展单元控制共识节点的数量以防止共识节点过多导致共识效率低下，并且通过增加非共识节点来在不影响共识效率的情况下扩大区块链网络的规模。

2.如权利要求1所述的设备，其中，所述变更请求是添加新节点或者删除已有节点，并且执行所述变更请求包括在当前区块中将新节点加入区块链网络并使得加入的新节点在当前区块之后的第二个区块中提供区块链服务或者在当前区块中将所述已有节点从区块链网络中删除并使得删除的已有节点在当前区块之后的第二个区块中停止区块链服务。

3.如权利要求1所述的设备，其中，节点管理模块包括网络角色管理单元，所述网络角色管理单元将区块链网络的每个节点标识为共识节点或非共识节点，并将区块链网络的至少一个节点标识为种子节点，其中，共识节点参与共识和区块同步，非共识节点参与区块同步而不参与共识，种子节点用于重新建立区块链网络的连接。

4.如权利要求3所述的设备，其中，节点管理模块包括存储了种子节点的地址的地址薄。

5.如权利要求1所述的设备，其中，共识模块包括容错容恶单元，所述容错容恶单元使用拜占庭算法进行共识并在超过三分之二的共识节点投票通过提案区块的情况下将提案区块添加至本地区块链账本中成为新区块。

6.如权利要求1所述的设备，其中，共识模块包括权益投票单元，所述权益投票单元设置共识节点的权益并且利用随机数从区块链网络中选取能够进行区块提案的主节点。

7.如权利要求1所述的设备，其中，共识模块包括故障恢复单元，所述故障恢复单元在区块链网络中的第一节点发生故障时使用停止命令停止并重启第一节点，在重启后根据存储的状态文件和状态数据库来恢复第一节点的状态，根据地址簿中的种子节点的地址或初始化设置中的连接节点进行重新连接来重新加入区块链网络。

8.如权利要求1所述的设备，其中，智能合约模块包括合约升级单元，所述合约升级单元进行合约的在线升级以及业务逻辑的热更新。