[发明专利]一种基于投票机制的PoSearch与PBFT融合共识算法

说明书

本发明公开了一种基于投票机制的PoSearch与PBFT融合共识算法，包括客户节点发布任务，寻找挖矿节点，找到优化问题最优解的多个节点；客户端向主节点发起请求消息，主节点分配一个编号给收到的客户端请求消息，向其他委员会节点广播预准备消息，将预准备消息追加到客户端发布的消息中，验证通过预准备消息后进入准备阶段，将准备消息也追加在收到的预准备消息中，所有委员会节点验证该消息的有效性并写入消息日志中，所有委员会节点都向除自己以外的其他所有节点广播确认消息，写入消息日志中，委员会节点向客服端发送回复消息。本发明在网络中节点数规模较大时有效提高共识算法需要的交易时间，提高算法交易吞吐量。

技术领域

本发明涉及区块链服务信用技术领域，尤其涉及一种基于投票机制的 PoSearch与PBFT融合共识算法。

背景技术

广义来讲，区块链技术是利用加密链式区块结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用自动化脚本代码(智能合约)来编程和操作数据的一种去中心化基础架构与分布式计算范式。共识算法作为区块链的关键技术直接影响着区块链的交易处理能力、可扩展性和安全性。

目前区块链共识可以分为两大类，一类是授权共识机制，授权网络中节点一般通过公钥基础设施完成身份认证后，才能参与后续共识机制。非授权网络中，节点随时加入和退出，节点数量动态变化且不可预知，非授权共识通过特定算法完成出块者选举、区块生成和节点验证更新区块链等过程。其基本流程可分为选举出块者、生成区块、节点验证更新区块链。

区块链又可以分为公有链、联盟链和私有链，在联盟链中多采用授权共识机制。目前主流的共识算法中，PoW(工作量证明)算法虽然去中心化程度高，但是节点计算资源浪费大，且交易效率较低，PoS(权益证明)算法虽然在交易效率上优于PoW共识算法，但是去中心化程度低；传统分布式系统中使用的 PBFT(拜占庭容错)算法可通过预准备(pre-prepare)、准备(prepare)和承诺 (commit)三个部分完成共识，适用于联盟链，但是PBFT算法的共识部分通信复杂度高，当节点数量增加到一定规模时，共识时延极长，可扩展性差。

发明内容

本发明目的是提供了一种基于投票机制的PoSearch与PBFT融合共识算法，以解决上述问题。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

一种基于投票机制的PoSearch与PBFT融合共识算法，包括PoSearch算法选取委员会节点与委员会节点进行PBFT共识两个步骤；其中，

PoSearch算法选取委员会节点包括：客户节点发布任务，根据客户节点发布任务寻找挖矿节点，找到优化问题最优解的多个节点；委员会节点进行PBFT 共识包括：客户端向主节点发起请求消息，主节点分配一个编号给收到的客户端请求消息，然后向其他委员会节点广播预准备消息，并将该预准备消息追加到客户端发布的消息中，验证通过预准备消息后进入准备阶段，并将准备消息也追加在收到的预准备消息中，所有委员会节点验证该消息的有效性并写入消息日志中，所有委员会节点都向除自己以外的其他所有节点广播确认消息，写入消息日志中，委员会节点向客服端发送回复消息。

进一步的，任务信息中包含评价器与任务内容，评价器用于评估结果是否为最优解，输入某个计算结果，输出该结果是否为最优解的判定结果任务内容用于其他节点直接运行计算，利用算力寻找最优解。

进一步的，根据客户节点发布任务寻找挖矿节点的方法为：客户节点向所有网络内节点广播该任务信息，其他所有节点收到该任务信息，并根据任务信息进行最优解搜索工作，竞争成为挖矿节点。