[发明专利]一种提高事务处理能力的区块链共识方法

权利要求书

1.一种提高事务处理能力的区块链共识方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1：用户在区块链网络中发布交易信息；

S2：交易管理节点收集区块链网络中发布的交易信息，所述交易管理节点是区块链网络中设置的专门对交易信息进行管理的节点，其任务是将区块链网络中发布的交易信息维护在交易池中，每轮共识，所述交易管理节点将交易池中的交易信息按照时间戳降序顺序用其交易id排列，生成交易信息id序列，交易管理节点将该交易信息id序列广播到区块链网络中；

S3：每轮共识，通过节点选择算法，在参与区块链共识的所有节点中选择出n个节点成为区块生成节点，并由这n个区块生成节点组成区块生成节点组，在节点选择算法中，参与区块链共识的节点是否能够成为区块生成节点由节点综合评价值value决定，按照节点综合评价值value降序的方式选出节点综合评价值最高的n个节点成为区块生成节点；节点综合评价值value由信誉值credit、抵押值deposit和平衡值balance共同决定，如公式(1)所示：

value＝credit×deposit×balance       (1)

参与区块链共识的节点都有一个信誉值credit属性，这个属性是对节点以往参与区块链活动的信誉评价，反映了节点的可信程度，具体地，信誉值由节点成为区块生成节点的次数j，节点成功生成区块次数s，节点提报检举次数r，检举成功次数k以及被检举成功次数f决定，如公式(2)所示：

参与节点选择算法的节点需要投入抵押值deposit，保证参与区块链共识的节点诚实，抵押值属性由抵押金额amount和节点持有抵押金额的时间time决定，如公式(3)所示：

deposit＝amount×time                (3)

若是节点通过节点选择算法成为区块生成节点且成功生成区块，则将抵押金额返还该节点，该节点抵押金额持有时间归零；若是节点行为不端，被其他节点检举，核实情况属实后被检举节点没收抵押金额，检举节点获得抵押金额；

节点选择算法还需要参与区块链共识的节点生成一个平衡值balance以保证节点参与的公平性，平衡值的生成方式为：每个参与区块链共识的节点使用当轮共识编号R、上轮区块组哈希值prehash和节点公钥pk生成一个哈希值hash，取哈希值hash的第一位和第二位为R1和R2；另外，每个参与区块链共识的节点各自保存一张相同的预先设置好的数值对应表table；table[(R1,R2)]为节点根据各自生成的R1和R2对应到table中的数值操作，即为当轮节点参与节点选择算法的平衡值，表示为公式(4)：

balance＝table[(R1,R2)]          (4)

S4：所述交易管理节点将步骤S2所生成的交易信息id序列发送给步骤S3中生成的区块生成节点组；

S5：区块生成节点组中的区块生成节点收到交易管理节点发送的当轮需要处理的交易信息id序列，n个区块生成节点按照节点选择算法中的节点综合评价值value由高到低的顺序分别打包第1-m，(m+1)-2m，(2m+1)-3m，……，[(n-1)m+1]-nm笔交易生成n个区块，第1-nm笔交易的交易信息生成的n个交易根分别为TxRoot₁，TxRoot₂，TxRoot₃，……，TxRoot_n，然后，n个区块生成节点通过节点相互验证算法利用这n个交易根生成区块组的根Root，并完成区块组信息整体封装，将完成整体封装的区块组信息经签名广播到区块链网络中；

S6：区块链中参与区块链共识的节点收到区块组信息后，验证交易信息和节点身份的正确性，验证通过将区块组信息存储本地：交易信息的正确性验证主要为：参与区块链共识的节点根据交易管理节点所广播的交易信息id序列和区块组信息，利用本地存储的交易集合重新生成区块组的根，其中，若是本地不含某笔交易，则向附近节点请求，若是重新生成的区块组的根与收到的区块组信息中的根一致即为验证通过，交易集合是第零轮共识到当前轮共识的所有交易信息id序列的集合；验证节点身份主要是参与区块链共识的节点进行交易信息的正确性验证的同时，对区块组信息中的区块生成节点组的签名进行核实，验证是否是当轮共识中节点选择算法选出的n个区块生成节点，验证通过则将区块组信息存储到本地，至此完成一轮共识，区块链网络进行下一轮共识。