[发明专利]区块链连续工作量证明的方法及系统

说明书

本发明提供了一种区块链连续工作量证明的方法及系统，包括：步骤S1：在区块链系统中的节点生成区块时，通过区块链系统监听交易的到达，并按照交易到达顺序连续的对交易进行哈希运算，直到计算出默克尔树的根，将默克尔树根写入区块并进行共识出块；步骤S2：在共识出块成功后，区块链系统中的其他节点监听到当前区块的生成，并对区块中的交易进行正确性验证，当验证通过后，则将当前区块加入到当前区块链系统中。本发明可以使节点利用硬盘容量和算力资源证明节点确实做了一定量的工作，是一种简单的时空证明的解决方案，而不用浪费过多的计算资源，不会产生大量节点集中进行hash运算集中大算力的风险。

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，具体地，涉及区块链连续工作量证明的方法及系统。

背景技术

现存在的基于PoW的区块链系统中使用的大多是传统默克尔树的数据结构进行交易存储，使用此数据结构进行存储时，拥有大量算力的节点可以通过并行池对交易进行并行计算，就能够拥有更快的出块速度。这与区块链系统中的公平性不符。区块链系统希望每个参与PoW计算的节点拥有相同的出块速度。因此，为了解决传统PoW型区块链系统中可能存在的交易并行计算的问题，本发明提出了连续工作量证明默克尔树。使用该结构的默克尔树，节点必须对监听到的交易进行顺序计算，不能利用自身的算力优势提高计算出默克尔树的速度，这将大大的保障了各个节点公平性。

专利文献CN113439415A(申请号：201980082693.4)公开了区块链应用的工作量证明，所述块记录包括有效载荷数据、工作量证明和所述区块链的前一个块记录的唯一标识符，其中，所述方法包括：接收来自授权服务器的数据包，所述数据包包括多个数据集，其中所述多个数据集中的每个包括信号信息；分析所述数据包，以将每个数据集的信号信息转换为对应的数据输出；将所述多个数据输出传送到授权服务器，所述多个数据输出用在建立针对将块记录添加到所述区块链的工作量证明中。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种区块链连续工作量证明的方法及系统。

根据本发明提供的一种区块链连续工作量证明的方法，包括：

步骤S1：在区块链系统中的节点生成区块时，通过区块链系统监听交易的到达，并按照交易到达顺序连续的对交易进行哈希运算，直到计算出默克尔树的根，将默克尔树根写入区块并进行共识出块；

步骤S2：在共识出块成功后，区块链系统中的其他节点监听到当前区块的生成，并对区块中的交易进行正确性验证，当验证通过后，则将当前区块加入到当前区块链系统中。

优选地，所述步骤S1采用：

步骤S1.1：将交易按照从邻居节点接收到的顺序进行排序；

步骤S1.2：按照排列的顺序对交易进行连续的hash计算，直至生成默克尔树的根哈希。

优选地，所述步骤S1.2：下一笔交易哈希值的生成必须基于上一笔交易，直至生成默克尔树的根哈希。

优选地，所述步骤S2采用：节点根据连续默克尔树验证交易，通过验证结果证明节点是根据顺序生成了连续默克尔树。

优选地，所述步骤S2采用：节点根据验证的交易的叶子节点的hash值和当前叶子节点的兄弟节点到根节点的路径，重新计算连续工作证明的默克尔树的根，如果根的hash值和当前节点监听到的区块头的连续工作量证明的默克尔树的根hash值匹配，则证明当前交易确实在区块中，且已经在区块链上的交易。

优选地，节点在hash计算的时候使用硬盘空间证明生成哈希证明，生成证明的过程需要节点付出硬盘空间和算力计算出根哈希，能够同时应用于区块链系统中的空间证明和时间证明。

根据本发明提供的一种区块链连续工作量证明的系统，包括：