[发明专利]区块链共识性能优化方法

权利要求书

1.一种区块链共识性能优化方法，其特征在于，包括：

根据区块链中各共识节点的属性构造每个共识节点的信任度数据集；

通过训练好的C4.5分类模型对所述信任度数据集进行分类评估，以确认每个共识节点的信任度等级；

根据所述信任度等级赋予各共识节点相应的投票权值，其中共识节点的信任度等级越高对应的投票权值越大；

选取主节点，并利用智能合约对所述主节点运行过程中出现的拜占庭问题进行管控，包括：

制定针对主节点拜占庭惩戒标准合约；

基于所述主节点拜占庭惩戒标准合约检测主节点是否恶意出错，若是则将恶意出错的主节点的投票权值修改为原投票权值的0.5倍；

将共识节点的区块请求日志发送到Kafka消息队列中并基于FIFO特性完成检查点协议，所述主节点从所述Kafka消息队列中获取所述区块请求日志并进行一致性共识验证操作，若在全网验证通过，则将所请求的区块写入区块链中，否则，将所述区块请求日志从消息队列中删除；

利用Hyperledger Fabric联盟链对区块链系统共识性能进行检测。

2.根据权利要求1所述的区块链共识性能优化方法，其特征在于，所述C4.5分类模型的构建过程包括：

计算所述信任度数据集构成的样本集合对应的类别信息熵；

计算基于属性特征向量对所述样本集合进行划分的信息增益，并确定共识节点的每个分支节点的权重；

计算并训练所述样本集合使用所述属性特征向量的增益率。

3.根据权利要求2所述的区块链共识性能优化方法，其特征在于，所述类别信息熵通过以下公式计算：

其中，D为述信任度数据集构成的样本集合，Info(D)为集合D的类别信息熵，P_k为集合D中第k类样本所占的比例，n为集合D分类标签的数量。

4.根据权利要求2所述的区块链共识性能优化方法，其特征在于，所述信息增益通过以下公式计算：

其中，Gain(D,a)为基于属性特征向量a对集合D进行划分的信息增益，D^v为集合D中属性特征向量a取值为a^v的集合，为所述分支节点的权重，Info(D)为集合D的类别信息熵，Info(D^v)为集合D^v的类别信息熵，i为集合D中a的不同取值的数量。

5.根据权利要求2所述的区块链共识性能优化方法，其特征在于，通过以下公式计算所述增益率：

其中，Gain_ratio(D,a)为集合D使用属性特征向量a的增益率，D为所述信任度数据集构成的样本集合，D^v为集合D中属性特征向量a取值为a^v的集合，为所述分支节点的权重。

6.根据权利要求1所述的区块链共识性能优化方法，其特征在于，所述选取主节点包括：

基于PBFT算法，根据每个共识节点的信任度等级为所有共识节点分配连续的编号，并赋予相对应的投票权值；

通过以下求余运算公式计算出所述主节点：

p＝vmod|R|

其中，v为当前视图的编号，p为副本编号，|R|为副本集合的个数；

如果当前视图中的主节点出现错误时，再次通过所述求余运算公式重新选取主节点。

7.根据权利要求1所述的区块链共识性能优化方法，其特征在于，共识节点的所述投票权值通过以下公式计算：

其中，Weight_k为共识节点K的投票权值，0≤k≤|R|-1，|R|为区块链网络中共识节点的个数。