[发明专利]一种自适应共识算法切换方法、设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种自适应共识算法切换方法、设备及存储介质，当上链请求量较小时，区块链节点采用RBFT共识算法。随着上链请求量逐渐变大，并接近RBFT性能上限时，主节点切换成SOLO共识算法，从节点仅有转发功能，主节点采用SOLO完成共识后，将共识数据和共识状态同步到从节点。当上链请求量稳步下降达到RBFT的性能中值并保持一段时间稳定，主节点进入预切换模式，并通知从节点进入预切换模式，主节点检查从节点的共识数据和共识状态是否同自己保持一致，从而执行不同切换策略。该方法能够随着上链请求量大小自适应调整节点共识算法，避免节点由于性能问题出现的宕机或者数据丢失问题，保证区块链节点在高并发量的同时保持稳定高效的区块链服务。

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，具体涉及一种自适应共识算法切换方法、设备及存储介质。

背景技术

区块链底层平台是由多个区块链节点组成的链，当区块链底层平台接收到上链请求时，所有节点都会对收到的信息进行验证、共识，最后写入到账本中。区块链节点又分为主节点和从节点，主节点负责交易验证，打包并分发给从节点，从节点负责交易验证，共识投票并将数据写入账本。但是由于节点共识复杂度较高，共识效率一直是区块链平台性能的一个瓶颈。

发明内容

本发明针对共识效率偏低的问题，提供一种自适应共识算法切换方法、设备及存储介质，根据不同交易场景上链请求量差异，自适应调整节点共识算法。

根据本发明的第一方面，提供一种自适应共识算法切换方法，该方法包括：

区块链平台的主节点实时监控当前的上链请求量；

当主节点监控到每秒上链请求量小于等于上链请求量阈值Q时，区块链节点自动采用RBFT共识算法，保证各个节点数据的强一致性；

当主节点监控到每秒上链请求量大于上链请求量阈值Q，并且在连续T秒内平均每秒上链请求量保持在0.8Q以上，主节点会自动将其共识算法切换成SOLO共识算法，从节点则切换为不共识模式，仅转发接收的上链请求；主节点采用SOLO共识算法完成共识后，将共识数据和共识状态同步到从节点，从节点在接收到共识数据和共识状态后，在账本中写入共识数据并更新共识状态；

当主节点监控到每秒上链请求量下降到0.5Q，并且在连续T秒内平均每秒上链请求量保持在0.7Q以下，主节点会自动进入预切换模式，并通知从节点进入预切换模式，主节点检查从节点的共识数据和共识状态是否同自己保持一致：

若发现大部分从节点处于一致状态，则将自身的共识算法从SOLO切换为RBFT，并通知从节点将共识算法从SOLO切换为RBFT，所有节点按照时间顺序继续共识上链数据；对于共识数据和共识状态与主节点不一致的从节点，会从其他节点自动进行同步；

若发现大部分从节点处于不一致状态，则主节点会采取强一致性策略，将共识数据和共识状态同步到从节点，然后将所有节点的共识算法切换为RBFT。

进一步地，上链请求量阈值Q和时间值T可以根据实际情况配置，例如在服务器配置较低或者网络不稳定的情况，对RBFT共识算法共识效率影响较大时，可自行调整阈值Q和时间值T。

进一步地，节点采用的共识算法也是可以配置的，例如可以将SOLO共识算法替换为Kafka共识算法。

进一步地，当主节点切换成SOLO共识算法，为保证数据的一致性，会同步开启关系型数据库保存上链数据。

进一步地，主节点和从节点使用同一关系型数据库；在SOLO模式下，主节点向从节点同步数据时，从节点从关系型数据库中获取对应的数据进行数据校验；若发现有问题的数据，会及时反馈给上层应用系统，由应用系统去判断该数据的具体细节以及是否需要重新上链。

进一步地，在进入预切换模式时，主节点会停止共识，检查其从节点的数据和状态；