[发明专利]用于结束视图更改协议的系统和方法

说明书

用于执行视图更改的方法、系统和装置，包括编码在计算机存储介质上的计算机程序。所述方法之一将在由多个(N个)节点维护的区块链上实施，并且由所述N个节点中处于视图更改协议的第一节点执行。所述方法包括：分别从N个节点中的至少Q个第二节点获得至少Q个第一消息，至少Q个第一消息各自包括(1)第二节点已知的指示N个节点中指定的主节点的一致性当前视图，以及(2)第二节点已知的一致性当前序列号，所述当前序列号与最新交易或最新区块相关联，所述当前序列号大于所述第一节点已知的第一序列号；并且响应于获得至少Q个第一消息，结束所述视图更改协议。

技术领域

本申请一般涉及用于执行视图更改的方法和设备，尤其涉及用于在实用拜占庭容错(PBFT)系统中结束视图更改的方法和设备。

背景技术

实用拜占庭容错(PBFT)是一种可以在分布式系统如区块链系统中实现的共识机制。PBFT共识机制使得分布式系统能够在安全性和活跃性方面达成足够的共识，尽管系统的某些节点可能发生故障(例如，由于网络连接不良或以其他方式变得有故障)或向其他对等方传播不正确的信息(例如，恶意行动)。这种机制的目的是通过减轻无功能节点对系统的正确功能的影响以及对由系统中功能节点(例如，无故障和诚实节点)达成的共识的影响来抵御灾难性的系统故障。

PBFT共识机制侧重于通过假设存在独立节点故障和由特定并独立的节点传播的操纵消息来提供容忍拜占庭故障(例如，无功能节点)的实用拜占庭状态机复制。例如，在这种PBFT共识机制中，区块链系统中的所有节点按顺序排序，其中一个节点是主节点(也称为领导节点或主控节点)，其他节点称为备份节点(也称为追随者节点)。系统内的所有节点彼此通信，并且目标是让所有诚实节点对系统状态达成一致/共识。

例如，为了使PBFT共识机制起作用，假设在给定的漏洞窗口中，区块链系统中的无功能节点的数量不能同时等于或超过系统中总节点数的三分之一。只要至多F个节点同时是无功能节点，该方法就有效地提供活跃性和安全性。换句话说，在一些实现中，PBFT共识机制可以容忍的无功能节点的数量F等于(N-1)/3向下取最接近整数，其中N表示系统中的节点总数。在一些实现中，实现PBFT共识机制的区块链系统可以处理多达F个拜占庭故障，其中总共存在至少3F+1个节点。为了执行共识验证，每个节点在主节点的领导下执行正常操作协议。当节点认为主节点是无功能的时，所述节点可以进入视图更改协议，以启动主节点的更改。在新主节点在大多数节点同意下替换无功能主节点之后，这些节点切换回正常操作协议。

在当前技术中，节点根据如下的传统程序退出视图更改协议：等待大多数节点也进入视图更改协议并同意主节点是无功能的。在传统的视图更改协议中，这种情况是当至少2F+1个节点进入视图更改协议并分别组播视图更改消息时，获得至少2F+1个视图更改消息的新主节点组播新的视图消息以帮助这些节点恢复正常操作。然而，在一些情况下，网络通信中断可能导致节点错误地确定主节点是无功能的并且进入视图更改协议，而其他节点仍处于正常操作。结果，所述节点陷入视图更改协议中并且有效地关闭共识过程。在使陷入的节点恢复正常操作之前的延迟是不可预测的，因为它可能取决于实际的主节点故障或功能失灵何时发生。因此，在等待其他节点加入视图更改时浪费了陷入的节点的计算能力。因此，期望提供可以帮助节点退出视图更改协议的替代机制。

发明内容

本说明书的各种实施例包括但不限于用于执行视图更改的系统、方法和非瞬态计算机可读介质。

根据一个实施例，计算机实现的待在由多个(N个)节点维护的区块链上实施的视图更改方法由N个节点中处于视图更改协议的第一节点执行。所述方法包括：分别从N个节点中的至少Q个第二节点获得至少Q个第一消息，至少Q个第一消息各自包括(1)第二节点已知的指示N个节点中指定的主节点的一致性当前视图以及(2)第二节点已知的一致性当前序列号，所述当前序列号与第二节点提交(commit)的最新区块或最新交易相关联，当前序列号大于第一节点已知的第一序列号，Q(定额，quorum)是(N+F+1)/2向上取最接近整数，F是(N-1)/3向下取最接近整数；并且响应于获得至少Q个第一消息，结束视图更改协议。