[发明专利]一种基于信用去中心化的POC高效共识机制及实现方法

说明书

本发明涉及区块链技术领域，本发明提出的一种基于信用去中心化的POC高效共识机制及实现方法，包括：S1、节点选举，S2、轮次计算，S3、打包出块，包括计算奖励和信用计算两步，S31、计算奖励，S32、信用计算，S4、区块同步，S5、高度更新，全部完成后，高度更新，进入下一个循环。通过POC创造了一种高效的、去中心化的、全民参与的、公平的和全民收益的共识机制。

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，具体涉及一种基于信用去中心化的POC高效共识机制及实现方法。

背景技术

共识机制是区块链的核心技术之一，用于在异步分布式网络中实现对交易以及区块的验证，并达成全网共识，保障区块链账本的有效性和唯一性。其中，关键问题是在异步分布式网络中为每一个区块周期确定唯一一个区块生成者。基于工作量证明(POW)的共识机制，是首个区块链共识机制，应用于比特币系统。POW设定基于非对称密码学的Hash难题。计算机求解Hash难题需要大量复杂计算，不易得到答案；但是答案的正确性验证可以快速完成。基于POW的区块链，其用户通过竞争求解Hash难题来争取区块生成权。第一个得到Hash解的用户，将其得到的解封装在区块中，发送给其他用户进行验证；如果通过验证，那么该区块就得到了其他用户的认可，该用户作为区块生成者也就得到了其他用户的认可。然后，由于POW共识过程需要消耗大量计算资源和电能，对环境不友好，共识机制在向权益证明(POS)方向发展。授权证明(POA)是以太坊基金会开发的一种共识协议，该协议通过投票选举一系列用户作为区块生成的控制节点，但是该协议并没有给出授权节点评选的标准，同时缺乏对授权节点的行为约束；信任值证明(POT)是一种基于信任值评估的共识协议，通过选取满足一定信任条件的用户作为区块生成节点，但是该协议缺乏对信任节点的约束，没有给出取消授权节点资格的必要条件。共识机制，仍然是区块链领域亟需突破的技术问题之一。

现有技术中存在的缺陷，1、浪费资源：POW需要依靠大量计算来竞争维护区块的权利，但这些云计算实际没有产生任何价值，是一种资源的浪费；2、中心化风险：由于算力(计算机的计算能力)和资产都可能集中在少数个人或集体的手中，导致POS和POW机制很难做到真正的去中心化，也就违背了区块链的核心思想；3、全员参与的难度：POW算法需要购买特质的矿机才能实现参与网络的维护，POS需要拉取非常多的投票，DPOS需要超级服务器和资产投票，都很难做到全员参与；4、公平性：在网络维护和资产分配中，大部分共识算法都做不到公平参与。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于信用去中心化的POC高效共识机制及实现方法，通过POC创造了一种高效的、去中心化的、全民参与的、公平的和全民收益的共识机制。

本发明提出的一种基于信用去中心化的POC高效共识机制及实现方法，包括：

S1、节点选举，

特点：两种参与方式包括创建节点和委托，两种方式各设置门槛，保证高效的性能和去中心化；

S2、轮次计算，

轮次由开始时间、成员列表组成，根据前一轮的结束时间，确定当前轮次的开始时间，从前一轮第一个区块中的交易向前确定轮次成员，避免有节点的区块未能完全同步导致轮次计算出现差异；特点：分布式一致性，哪怕高度没有完成同步，也可以完整的计算下一轮次的列表和顺序。

S3、打包出块，包括计算奖励和信用计算两步，

S31、计算奖励

在于一定时间内的总奖励金额，根据总奖励金额和其他配置参数可以计算出生成一个区块的奖励值；特点：和信用值相关，信用不好将损失奖励给信用好的节点。

S32、信用计算

信用是账户在系统中的诚信系数，所有账户的信用会在区间[-1,1]内，通过信用评级算法公式自动计算；特点：对网络维护的贡献者和破坏者的区分，对能力不好的节点，提交惩罚记录。