[发明专利]一种基于博弈论的P2P共识与奖励机制

说明书

本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种基于博弈论的P2P共识与奖励机制。本发明具体的做法是：客户端发起交易请求至代理节点，代理节点业务的手续费作为节点的工作量证明；区块的生成规定由工作量证明排序第一的节点来负责；根据博弈论将区块手续费奖励给有工作量证明的节点。该机制有利于提高交易量、优化网络节点分布、奖励机制更具普遍性、有效抵制恶意刷单。

技术领域

本发明属于区块链技术领域，更具体的说是涉及一种基于博弈论的P2P共识与奖励机制。

背景技术

共识机制，在分布式系统中，多个节点之间对某个状态达成一致结果所依赖的机制。区块链有多种共识机制，常见的有工作量证明(PoW)、权益证明(PoS)、实用拜占庭容错算法(PBFT)等多种共识机制。

Pow机制存在资源消耗过大，效率低下、超过51％算力导致安全问题；PoS机制存在代表节点操控一切风险，如果网络同步性较差出现分叉破坏一致性。PBFT存在对主节点有依赖、安全性差(容错率仅为1/3)、扩展性差(不适用于节点数量过大的区块链系统)。

发明内容

本发明要解决的问题是现有区块链共识机制存在资源消耗过大、效率低下、奖励机制单一的问题。有鉴于此，本发明提供了一种基于博弈论的P2P共识与奖励机制。

基于博弈论的P2P共识与奖励机制包括以下步骤：

S1：客户端产生新的交易请求A1，包括了(name、pub、balancesign、toadd、tonum、toaddsign、tonumsign、askhash)；

S2：如设置代理服务，向代理节点发送交易信息、如无设置代理服务，则规定各个节点到客户端延时最小为代理节点；

S3：代理节点收到交易请求A1、对ashhash进行认证、对balancesign、toaddsign、tonumsign等签名进行认证，认证成功后添加时间戳、代理节点地址生成交易请求A2后向全网广播；

S4：节点接收到交易A2，对ashhash进行认证、对balancesign、toaddsign、tonumsign等签名进行认证，认证成功后，代理节点业务手续费为该节点的工作量证明。按照规定交易手续费A％作为代理节点的业务提成，剩余(1-A％)手续费为区块的手续费；

S5：按照规定的时间范围内的所有交易打包，区块的手续费进行分发，将具有的工作量证明的节点进行排序，如果只有一个具有工作量证明的节点，区块手续费归该服务节点；如果有两个具有工作量证明的节点，工作量证明第一名第二名分别为a1％、a2％；如果有三个具有工作量证明的节点，第一至第三名分别为a11％、a12％、a13％；如果有四个具有工作量证明的节点，第一名至第四名分别为a21％、a22％、a23％、a24％；如果超过4个具有工作量证明的节点，则第一名至第四名分别为a31％、a32％、a33％、a34％，剩余节点为都为a35％，奖励机制优先保证剩余节点a35％。

S6：工作量证明第一的节点，将生成的区块进行Hash，将区块信息(id、server、pub、Hash)向全网进行广播；

S7：各个节点接收到的区块信息(id、server、pub、Hash)与自己生成的区块信息进行对比，一致则对Hash信息进行签名(Hash、address、pub、sign)进行回复；

S8：工作量证明第一的节点，接收到的赞同的签名数据量(大于节点数量的一半且大于活动的节点数(有业务))，将赞同的签名信息添加入区块信息，对区块进行打包，并全网进行广播；

S9：节点接收到区块数据，对区块数据进行验证(每单交易验证、区块信息验证、区块签名信息验证)，验证通过后，添加区块链头部信息加入区块链路中，根据区块数据对数据库余额信息、交易信息进行修改，完成交易。