[发明专利]基于可信执行环境与秘密共享技术的并行化拜占庭容错共识系统及方法

权利要求书

1.基于可信执行环境与秘密共享技术的并行化拜占庭容错共识系统，包括上层根委员会、备用根委员会和多个相互独立并行的下层共识委员会，其特征在于：所述上层根委员会与各个备用根委员会和下层共识委员会之间均采用数据通信连接，其中所述上层根委员会用于全序排序和全局共识操作，所述下层共识委员会用于执行本地共识流程操作，并将共识消息集合发送至上层根委员会，再在本地共识的确认阶段参与对全序排序的验证和共识，所述备用根委员会用于解决上层根委员会崩溃导致的系统瘫痪。

2.根据权利要求1所述的基于可信执行环境与秘密共享技术的并行化拜占庭容错共识系统，其特征在于：所述上层根委员会、备用根委员会和下层共识委员会均由一个主节点和多个副本节点组成，其中所述主节点用于下层共识委员会的投票收集者以及与上层根委员会的联络者，并负责领导下层共识委员会执行共识协议流程，所述副本节点包括活跃副本节点和被动副本节点，所述副本节点用于在主节点的协同下执行消息请求，并将消息执行结果和持有的秘密共享至主节点。

3.基于可信执行环境与秘密共享技术的并行化拜占庭容错共识方法，所述方法是利用权利要求1-2所述的系统构建的，其特征在于：包括以下步骤，

步骤(A)，各个下层共识委员会中的主节点分别接收来自客户端的不同消息请求，并为每个消息请求申请一个预处理秘密，再分发至该下层共识委员会中的每个活跃副本节点；

步骤(B)，在预准备阶段，下层共识委员会主节点对每个消息请求均进行本地排序，并向活跃副本节点发送准备请求；在准备阶段，由副本节点验证主节点发送的准备消息，执行消息请求，并将消息执行结果和持有的准备阶段秘密共享返回至主节点，完成准备阶段的投票；

步骤(C)，每个下层共识委员会主节点汇总活跃副本节点的投票消息，并创建共识投票消息集合发送至上层根委员会；

步骤(D)，上层根委员会主节点收集各个下层共识委员会提交的共识投票消息集合，并对每个集合中的秘密分享进行还原和验证，再为验证通过的共识结果创建交易，并对所有的交易进行排序及创建候选区块，接着上层根委员会对创建的区块进行共识确认，并将完成共识的区块发送至每个下层共识委员会进行验证和全局确认；

步骤(E)，由下层共识委员会活跃节点对区块内的交易和还原的第一个秘密进行验证，并对验证结果进行确认投票，再由主节点汇总确认消息集合并发送至上层根委员会；

步骤(F)，若上层根委员会和下层共识委员会出现主节点失效时，则启动视图切换，并更换主节点，且若上层根委员会出现视图切换异常时，启动备用根委员会；

步骤(G)，上层根委员会对确认消息集合完成验证，并将还原的第二个秘密通过发送确认请求消息，返回至对应的下层共识委员会，再通过对应的下层共识委员会活跃节点对其进行验证，若验证通过，则接受并更新当前区块，活跃节点向发送任务请求的客户端发送答复消息，并通知被动节点进行区块更新，完成并行化拜占庭容错共识作业。

4.根据权利要求3所述的基于可信执行环境与秘密共享技术的并行化拜占庭容错共识方法，其特征在于：步骤(A)中的秘密由上层根委员会节点在其可信执行环境中创建，并完成分割和关联计数器的预处理操作，再存储在上层根委员会节点的可信执行环境中，当收到下层共识委员会的请求后，将经过预处理的秘密发送至相应下层共识委员会的主节点。

5.根据权利要求4所述的基于可信执行环境与秘密共享技术的并行化拜占庭容错共识方法，其特征在于：步骤(B)中各个下层共识委员会均独立运行，并能完成投票作业，且投票过程与上层根委员会独立运行。

6.根据权利要求5所述的基于可信执行环境与秘密共享技术的并行化拜占庭容错共识方法，其特征在于：步骤(C)中各个下层共识委员会在发送共识投票消息集合后进入等待状态，且等待状态是等待上层根委员会返回确认请求或继续处理下一个任务请求。