技术领域
[0001] 本
发明涉及一种量子区域链技术领域，涉及一种通过使用基于股份证明的方式来实现量子链共识机制。
背景技术
[0002] 量子链中的共识机制被设计成模
块化的，可以类似
插件一样实现插拔，可以适用公链和私链的不同应用场景。关于联盟链的共识机制的介绍，可以参考量子链的黄皮书(YellowPaper)。之前社区对共识机制的讨论较多，从
工作量证明到股份证明到D股份证明，再到HyperLedger提出的BFT共识机制。共识机制的本质在于在一个分布式系统中如何通过一些
算法，最后取得数据的一致性。关于共识机制的讨论最后都会回归到计算机领域的分布式系统的一致性问题，之前这个领域已经有很多的研究和成果，例如分布式系统中的FLP定理和CAP定理指导人们如何根据具体的需求来设计共识机制。在
比特币的网络中，矿工通过比特币的全客户端一起参与到块链网链的校验过程，通过工作量证明的方式，来随机碰撞Hash值，当矿工计算Hash值，满足一定条件时，本发明就说该矿工挖到了一个区块。然而整体
挖矿的难度会根据网络的总算
力而动态调整，根据共识协议，让网络有分叉产生的时候，本发明会选取包含更多工作量的区块作为有效的区块。后面根据挖矿算法的不同，还产生了其他的工作量证明的算法，例如Lite coin的Script算法，Dark coin的X11算法，设计的初衷是抵制算力集中化，从而保证网络的去中心化。目前社区所采用的股份证明的代码大多分叉于Peer Coin，而Peer Coin是基于非常老版本的比特币代码
修改的，无法体现最近几年的BIP协议的特性和代码的完善性。在量子链的公链系统中，本发明选取的共识协议的
基础是股份证明，并会在最新的比特币代码的基础上，开发和部署股份证明的共识协议。在传统的股份证明中，规则中如果有一个恶 意的攻击者，他可以积累足够大的Coinage来发起一次双花攻击。另外Coinag带来的一个问题就是
节点再得到股份证明reward之后间断性上线，而不是持续在线来维护网络的完全。因此在股份证明协议的改进版本中，本发明把Coinage去掉，激励更多的节点同时在线。另外在股份证明中，节点的启动时间也会影响网络的安全性，在量子链的股份证明协议中，本发明将移除节点最小启动时间的限制，使节点可以在较短的时间内上线并且参与到网络的维护中。另外在量子链系统中，为了鼓励更多的节点在线，本发明会对于经常在线的节点设计更高的利息，即使你有较少的coin，如果持续在线，也会有超过平均值的利息。在量子链公链系统中，选取股份证明的一些权衡：去中心化的程度、节点参与记账的难度、网络的维护成本。在量子链联盟链系统中，涉及到身份识别和可信网络，更多的是在一个受限的小组中，周期性的随机选择记账节点问题，本发明将会结合量子链针对联盟链系统提出的时间证明和Raft协议，来设计相应的共识协议，具体的设计思路详见量子链Yellow Paper。设计目标为：区块时间:250毫秒确认时间750毫秒-3秒，满足可拓展性和低延时的特点。
[0003] 本发明的主要目的是通过对一种基于股份证明的量子链共识机制方法，采用智能化的方法，在量子链的共识机制的选取中，根据技术的可靠性原则和去中心化原则，选取股份证明为基础的共识机制作为公链的基础共识机制。在基于量子链的联盟链中，本发明采用时间证明和Raft协议结合的共识机制，为行业客户提供服务。因此，可以说通过这种实现方式是很有必要的。
发明内容
[0004] 有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种基于股份证明的量子链共识机制方法，为达到上述技术方案的效果，本发明的技术方案为：
[0005] 在块链网链中，矿工通过比特币的全客户端一起参与到块链网链的校验过程，通过工作量证明的方式，来随机碰撞Hash值，当矿工计算Hash值，满足条件1时，则判定该矿工挖到了一个区块：
[0006]
[0007] 其中Hash(B_Header)代表计算B_Header的SHA256算法的二次方，B_Header代表区块的数据块头，M是事先设定的可以变化的值，D是一个在1到M中的整数， 表示M除以D；
[0008] 块链网链的SHA256算法可以让每一个节点快速验证区块的有效性，并且每一个区块的数据块头随着Nonce和extra Nonce的不同而改变；
[0009] Nonce为
密码学中一个只被使用一次的任意或非重复的随机数值；extra Nonce为密码学中额外的一个只被使用一次的任意或非重复的随机数值。整体挖矿的难度会根据网络的总计算能力而动态调整，根据共识协议，让网络有分歧产生的时候，选取包含更多工作量的区块作为有效的区块；
[0010] 在块链网链里，参与的矿工根据经过股份证明的哈希冲突来验证过程；
[0011] 每一个区块的数据块头大小为八十字节，并在不同的随机数Nonce范围内和extra Nonce范围内进行变化；
[0012] 挖矿的总体难度
水平根据块链网链的总的哈希计算能力进行动态适应；
[0013] 当两个或者更多的矿工解决一个区块在同时，将会发生一个分歧；块链网链需要做出一个决定哪个区块应该是被接受或者是被拒绝的；在块链网链中，区块要进行证明，作为一个合法的被选择；
[0014] 参与的矿工根据经过股份证明的块链网链中，一个新的区块的产生必须满足以下的条件：
[0015] ProofHash＜coins.age.targe
[0016] 其中：ProofHash是参与的矿工根据经过股份证明的哈希冲突来验证过程后的得到的修改哈希值；并且ProofHash要带有有效的输出和当前时间；coins.age.targe是区块的比特币年龄。
具体实施方式
[0017] 为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合
实施例，对本发明进行详细的说明。应当说明的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，能实现同样功能的产品属于等同替换和改进，均包含在本发明的保护范围之内。具体方法如下：
[0018] 实施例一：实际中，目前社区所采用的股份证明的代码大多分叉于Peer Coin，而Peer Coin是基于非常老版本的比特币代码修改的，无法体现最近几年的BIP协议的特性和代码的完善性。在量子链的公链系统中，本发明选取的共识协议的基础是股份证明，并会在最新的比特币代码的基础上，开发和部署股份证明的共识协议。在股份证明协议的改进版本中，本发明把Coinage去掉，激励更多的节点同时在线。另外在股份证明中，节点的启动时间也会影响网络的安全性，在量子链的股份证明协议中，本发明将移除节点最小启动时间的限制，使节点可以在较短的时间内上线并且参与到网络的维护中。另外在量子链系统中，为了鼓励更多的节点在线，本发明会对于经常在线的节点设计更高的利息，即使你有较少的coin，如果持续在线，也会有超过平均值的利息。在量子链公链系统中，选取股份证明的一些权衡：去中心化的程度、节点参与记账的难度、网络的维护成本。在量子链联盟链系统中，涉及到身份识别和可信网络，更多的是在一个受限的小组中，周期性的随机选择记账节点问题，本发明将会结合量子链针对联盟链系统提出的时间证明和Raft协议，来设计相应的共识协议，具体的设计思路详见量子链YellowPaper。设计目标为：区块时间:250毫秒确认时间750毫秒-3秒，满足可拓展性和低延时的特点。
[0019] 实施例二：本发明中基于可靠性和分散化的技术需要，股份证明3.0被选作用于量子链块链的共同平台；
[0020] 这里有很多讨论关于同识以及其平台去迎合一个特别项目的需求[0021] 最主要的广泛讨论是：通过超级帐本带来关于工作量证明，权益证明，动态权益证明，拜占庭错误容忍的讨论。
[0022] 同识的天性就是关于如何在一个分散系统里通过运行一个算法获得数据一致性。
[0023] 所有关于共识的所有争议将确定返回到问一个原始问题，本发明如何保持一个分布性系统的一致性？举例说，在这个领域有一些观点，Fischer Lynch Paterson定理中的状态共识处在结点中就不能到百分百的赞同。
[0024] 在比特网里，在网络中参与的矿工根据经由工作量证明的哈希冲突来验证过程。
[0025] 当一个矿工的哈希值能够计算和满足一个一般条件，矿工就能对网络
声明新的块是自己的
[0026] 即
[0027] Hash()代表计算SHA256的二次方，值的变化范围是0到M，和D是一个在1到M中的整数，SHA256算法用于比特币能让每个节点非常快地验证每个块，在八十字节的块头随有每个不同的随机数变化，挖矿的总体难度水平根据块链网链的总的哈希能力将会动态适应，当两个或者更多的矿工解决一个块在同时，一个小的分歧将会发生，这就是一点，块链需要做出一个决定哪个块应该是被接受或者是被拒绝的，在块链网链中，链要有附属最多证明工作，作为一个合法的被选择，这里有不同的工作证明办法，比如Scrypt,X11,Groestl,Equihash等；
[0028] 装载一个新的算法的目的是防止一个实体的计算能力累积。确保专用集成
电路ASIC能被引入到经济领域，到目前为止，大多数的股份证明的
区块链可以确保他们遗传到点币，即比特币核心的早期版本。量子链核心选择股份证明用于基本共识，但是本发明将发展和施展基于一个最新的比特币来源代码的股份证明。在一个传统的股份证明的块链网链，一个新的块的产生必须满足以下的条件：
[0029] ProofHash＜coins.age.targe
[0030] 证明哈希通过股份修改者计算，带有仍有效的输出和当前时间。
[0031] 一个恶意攻击能开始一个双消耗的攻击，通过一个计算的大量的币龄。另一个由币龄导致的问题是，节点将在线中断，在持续在线的的代替的回报。
[0032] 量子开发者同意一个块链团队工作的
安全分析，和有一个工作，把股份证明3.0装配新的量子核心；从理论上说回报投资者，股份其币尽可能长，当没有任何动机到币拥有才去让其钱包离线。
[0033] 本发明能有多种不同形式的具体实施方式，上面对本发明的技术方案作举例说明，对本发明进行详细的说明。应当说明的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，能实现同样功能的产品属于等同替换和改进，均包含在本发明的保护范围之内。
[0034] 本发明的有益效果是：通过对一种基于股份证明的量子链共识机制方法，采用智能化的方法，在量子链的共识机制的选取中，根据技术的可靠性原则和去中心化原则，时间证明和Raft协议结合的共识机制，为行业提供服务。因此，可以说通过这种实现方式是很有必要的。
