[发明专利]一种提高区块链吞吐量的共识方法及系统

权利要求书

1.一种提高区块链吞吐量的共识系统，其特征在于：所述共识系统的节点类型分为三类，分别为主节点、副主节点、副本节点；由一个主节点主导共识，当主节点遇到宕机或异常攻击时，由一个副主节点主导共识；

所述的节点中主节点和副主节点数量给为1个，其余为副本节点；

所述共识系统中的每个视图都有视图编号，且视图编号互不重复的并单调递增；

所述共识系统的节点数S满足S＝3f+2，其中节点数为S，允许最大容错数量为f。

2.一种提高区块链吞吐量的共识方法，包括以下步骤：

S1:NewView阶段：当主节点与副主节点收到S-f个副本节点发送的NewView消息后，将消息以及签名同时聚合成aggQC，且其中包含副本节点所保存的视图编号最大的prepareQC；

S2:Prepare阶段：判断副本节点收到的新区块和aggQC是否是由主节点广播而得，随后发送PrepareVote消息进行第一轮投票；

S3:PreCommit阶段：判断主节点是否宕机或是否被异常攻击，然后向全网络广播包含prepareQC的PreCommit消息，进行第二轮投票；

S4:Commit阶段：将区块提交至区块链中。

3.根据权利要求2所述的一种提高区块链吞吐量的共识方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述的NewView消息包含副本节点所保存的视图编号最大的prepareQC。

4.根据权利要求2所述的一种提高区块链吞吐量的共识方法，其特征在于：所述步骤S1中，当主节点未宕机或未被异常攻击，由主节点从收到所有消息中挑选视图编号最大的prepareQC的区块生成新的区块，然后将收集到的消息及其签名同时聚合成aggQC；当主节点未宕机或未被异常攻击，由主节点在Prepare阶段将新区块以及aggQC在全网络中广播，由副本节点接受并投票，与此同时副主节点内存被释放，不再进行任何操作；当主节点宕机或被异常攻击，由副主节点在Prepare阶段将新区块以及aggQC在全网络中广播，由副本节点接受并投票。

5.根据权利要求2所述的一种提高区块链吞吐量的共识方法，其特征在于：所述步骤S1中，当主节点宕机或被异常攻击，由副主节点从收到的所有消息中挑选视图编号最大的prepareQC的区块生成新的区块，然后将收集到的消息及其签名聚合成aggQC，并在Prepare阶段将新区块以及aggQC在全网络中广播，并由副本节点接受并投票。

6.根据权利要求2所述的一种提高区块链吞吐量的共识方法，其特征在于：所述步骤S2中，当副本节点收到的新区块和aggQC是由主节点广播而得，则在进行投票后向主节点发送PrepareVote消息进行第一轮投票；否则向副主节点发送PrepareVote消息进行第一轮投票。

7.根据权利要求2所述的一种提高区块链吞吐量的共识方法，其特征在于：所述步骤S3中，当副本节点收到的是由主节点广播的PreCommit消息，则向主节点发PreCommitVote消息进行第二轮投票。

8.根据权利要求2所述的一种提高区块链吞吐量的共识方法，其特征在于：所述步骤S3中，当主节点未宕机或未被异常攻击，主节点在收到由S-f个副本节点发送的PrepareVote消息后，则由主节点将收到所有PrepareVote消息及其签名聚合成prepareQC；否则由副主节点聚合成prepareQC；然后向全网络广播包含prepareQC的PreCommit消息。

9.根据权利要求2所述的一种提高区块链吞吐量的共识方法，其特征在于：所述步骤S3中，当副本节点收到的是由副主节点广播的PreCommit消息，则向副主节点发送PreCommitVote消息进行第二轮投票。

10.根据权利要求2所述的一种提高区块链吞吐量的共识方法，其特征在于：所述步骤S4中，当主节点或副主节点在收到由副本节点发送的PreCommitVote消息中的S-f个后，将所有消息及其签名聚合成preCommitQC，然后向副本节点发送包含preCommitQC的Commit消息，随后副本节点收到后将区块提交至区块链中。