[发明专利]一种混合跨链共识方法

说明书

本发明公开了一种混合跨链共识方法，创建中继链并设置转接桥承接跨链交易事务，利用轻节点验证各平行链共识，并在中继链进行跨链出块与共识确认相结合实现高效跨链共识，具体如下：在多个平行链结构中创建中继链，在中继链中部署各平行链轻节点，所述中继链通过转接桥与平行链关联，获取各平行链的跨链信息；在中继链中集合验证节点参与竞选出块节点，利用区块生成机制在验证节点中选取出块节点，出块节点将跨链信息打包形成区块；所述区块生成机制耦合GRANDPA协议在出块节点产生区块后确认最终区块和最终链，将区块生成机制产生的区块建立在GRANDPA协议最终确定的链上；在中继链上循环上述步骤进行跨链共识出块。

技术领域

本发明属于区块链跨链技术领域，具体涉及一种混合跨链共识方法。

背景技术

共识是对一种共同的状态达成一致的方法。为了使区块链的状态继续创建并向前推进，网络中的所有节点都必须一致并达成共识。这是去中心化网络中的节点能够保持彼此同步的方式。如果一个去中心化的区块链中节点没有共识，就无法确保一个节点相信的真实状态被其他节点所共享。共识的目的是在参与者都有自己「主观观点」的网络中，提供关于状态的「客观观点」。它是这些节点进行通信并达成一致的过程，并且能够生产出新的块。

区块链最早的共识是Bitcoin的POW，这是挑战dificulty，谁最先产生合适的nonce。POW：proofofwork,翻译过来是工作量证明，即用一定量的工作量来换取记账权利，在比特币中，就是计算一个数学难题，谁先算出来并广播出来，谁就有权利记账。

因为POW共识有巨大的能源浪费，效率低的缺点，大家就开始实现类BFT共识，最知名的是Tendermint。Tendermint开源项目诞生于2014年，旨在解决比特币的工作证明共识算法的速度，可扩展性和环境问题。通过使用和改进1988年在麻省理工学院开发的经过验证的BFT算法，Tendermint团队是第一个在概念上展示股权证明加密货币的公司，它解决了第一代股权证明加密货币所遭受的无关紧要问题。正因为它的名气，才成就了后面的Cosmos。

共识引擎(也称为Tendermint核心)可通过“权益证明”共识确保在每台机器中按相同顺序记录每个事务。可以通俗地理解成由多个validator轮流出块，validator对候选块投票，当一个候选块得票超过2/3时，即认为该块完成共识。

又因为类BFT共识有多方网络交互，带来的网络压力和性能导致区块链上层应用无法拓展。接着就出来了EOS的DPOS，这个共识在类BFT上用“时间换空间”来提升效率，大家轮流出块，用大家出块了的BFT签名来统计BFT确认，当然这个，至今没有论文证明这符合严格的拜占庭协议。

跨链通信使得不同区块链之间的信息可以彼此沟通，同样的信息，要从一条链传递到另一条与之独立的链上，在不改变原链结构的前提下，两条异构的链如同基因隔离，传递的信息如果被对方节点认可，那么信息就失去了传递的意义，跨链技术就是建立两条链之间的纽带。而跨链通信中的共识指的是参与各链认可某一链的状态。

两条不同共识机制的区块链之间如何实现跨链呢？在网络层满足通信，共识层达成共识，激励层互相认可即可，但传统的共识方式比如PoW尽管在达成去中心化共识方面简单而有效，但使用该共识的工作量证明消耗了海量资源，而且还没有经济性或可证明的最终性，而且缺乏有效的措施来抵制垄断联盟；运行PoW的纯中本聪共识区块链只能实现概率最终性的概念，然后去达成最终的共识。概率最终性是指在网络和参与者的某些假设下，如果我们看到创建在给定区块上的几个区块，就可以估计该区块终结的概率。最终的共识意味着，在未来的某个时刻，所有节点都将同意一组数据的真实性。这一最终共识可能需要很长时间，也无法提前确定需要多长时间。

发明内容

鉴于上述，本发明提供了一种混合跨链共识方法，利用中继链承接跨链事务，并在跨链共识过程中分离出块和共识确认，设置区块生成机制生成区块，耦合GRANDPA协议将最终性从区块生产机制中分离出来，实现多个平行链高效跨链共识。