[发明专利]一种基于交易共享的共识出块方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于交易共享的共识出块方法，具体实现步骤包括：响应用户链上交易请求，区块链上出块节点构建相应交易事务，对所述交易事务进行签名后复制多个副本发送至链上其他出块节点；其他出块节点对收到的交易副本进行签名，形成签名存证连同公钥在链上广播；出块节点将交易事务打包成块广播至链上，并向共识节点发出出块请求；共识节点基于签名存证验证交易副本与交易事务是否对应，若对应，则进行出块节点验证；若出块节点存储有该历史区块的交易副本的签名存证，则准许共识出块。利用该方法分解区块带宽，实现快速灵活的区块分发过程，允许按照交易在网络中散播的速度尽快将它们打包进区块，实现高效区块运行。

技术领域

本发明属于区块链技术领域，具体涉及一种基于交易共享的共识出块方法及系统。

背景技术

针对区块共识过程中，所有出块节点必须下载需要共识的区块进行签名投票，该过程消耗过多的区块链网络带宽，目前区块链遇到的一个难题是数据传输的带宽问题，如果存储的文件达到 100M 或者更大，带宽会严重的限制出块时间。因此，优化网络以便为每个交易尽可能少地使用资源非常重要。

发明内容

本发明基于上述背景和现有技术所存在的问题，拟设计一种基于交易共享的共识出块方法及系统，通过交易共享，分解区块带宽，在区块共识过程中，出块节点不需要下载存储整个区块，仅需提前存储交易副本，并对交易副本签名存证，以此为打包区块提供共识依据，实现快速灵活的区块分发过程，并设计多个交易池，并行处理多个交易事务，快速集合多个交易写入区块，该过程允许按照交易在网络中散播的速度尽快将它们打包进区块，并且以接近网络允许的速度对区块达成共识。

具体实现步骤包括：

响应用户链上交易请求，区块链上出块节点构建相应交易事务，对所述交易事务进行签名后复制多个副本发送至链上其他出块节点；

区块链上出块节点类似于挖矿节点，在提交用户交易事务的同时额外生成手续费的交易，在出块成功后获取出块奖励；在构建交易事务时，运行POW机制，多个出块节点竞争出块，最先计算出交易事务才能提交出块，其他出块节点仅能作为共识节点验证该出块节点提交出块。

对交易事务进行复制副本，发送至其他节点，相当于仅占用传输该交易事务的一小部分带宽，而不用等到其他出块作为共识节点时，必须下载整个区块对其相应的交易事务进行验证，比如某个交易事务大小为1M，而其将要写入的区块因为存证之前的交易记录以及其他交易事务可能有100M（比特币区块的最大容量为100M），在这里提前将交易副本共享，仅需一次次的发送1M大小的交易事务到其他节点，而不用其他节点下载100M的区块进行验证，以此节省区块链网络带宽，减少下载传送时间。

其他出块节点对收到的交易副本进行签名，形成签名存证，并将签名存证在链上广播；

其他节点对交易副本进行签名验证，取代对包含本交易事务的区块签名，由于交易事务本身附有其出块节点的私钥签名，故其他节点无法对该交易事务进行篡改和泄密等恶意操作，保证交易事务的安全性；其他节点对交易副本签名后，仅将签名存证发送至链上广播，取代传统的广播签名后的区块，进一步减少通信传输容量。

同时，出块节点将交易事务打包成块广播至链上，并向共识节点发出出块请求；

计算最快的出块节点按照正常流程将交易事务打包并在链上广播，便于共识节点获取，并参与共识验证，在出块请求中包含请求出块的区块版本号，使共识节点识别请求出块的区块，由于共识节点是通过参与共识投票，待出块成功后获取激励，故验证接收实时收集链上广播出来的打包交易和出块请求。

共识节点基于签名存证验证交易副本与交易事务是否对应，若对应，则进行出块节点验证；

若出块节点存储有该历史区块的交易副本的签名存证，则准许共识出块。