专利汇可以提供一种四次通信的拜占庭容错算法的区块链建块方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种四次通信的拜占庭容错 算法 的私有 区 块 链 建块方法,包含(1)所有 节点 对收到的交易进行hash映射,得到一发出给其余所有节点的bitarray,每个节点对收到的bitarray进行2/3与运算,求得2/3以上节点的交易交集对应的bitarray;(2)建块节点根据这个bitarray得到交易集合进行建块,将块提交给其余节点;(3)收到块的节点通过自身的bitarray和块中的交易集合对比完成验证,验证结束后将验证结果的数字签名发给其余所有节点;(4)第二轮投票将所有节点收到的所有对该块的投票签名后转发,从而使得每个节点收到所有节点的投票,对投票进行统计得到最终的结果,从而决定是否接纳该块。,下面是一种四次通信的拜占庭容错算法的区块链建块方法专利的具体信息内容。
1.一种四次通信的拜占庭容错算法的区块链建块方法,其特征在于包含以下步骤:
(1)交易级别的确认和投票:所有节点对收到的交易进行hash映射,得到一个bitarray,将bitarray发出给其余所有节点,每个节点对收到的bitarray进行2/3与运算,求得2/3以上节点的交易交集对应的bitarray;
(2)建块:建块节点根据这个bitarray得到交易集合进行建块,将块提交给其余节点;
(3)对块进行验证:收到块的节点通过自身的bitarray和块中的交易集合对比完成验证,验证结束后将验证结果的数字签名发给其余所有节点;
(4)第二轮投票将所有节点收到的所有对该块的投票签名后转发,从而使得每个节点收到所有节点的投票,对投票进行统计得到最终的结果,从而决定是否接纳该块。
2.根据权利要求1所述的一种四次通信的拜占庭容错算法的区块链建块方法,其特征在于:所述步骤(1),hash映射后得到一个0~16^64的整数m,假设bitarray的长度为n,每一位的初值为0,通过m%n运算,得到一个0~n-1之间的整数num,对bitarray的第num位赋值为1,然后将这个bitarray发送给其余的所有节点。
3.根据权利要求1所述的一种四次通信的拜占庭容错算法的区块链建块方法,其特征在于:所述步骤(2)的建块运算包括:(a)每个节点在得到其余所有节点的bitarray之后开始运算,对所有的bitarray进行与运算,得到所有交易的交集所对应的bitarray,完成对交易的投票;(b)在节点内部执行RoundRobin算法,得到唯一的建块节点;(c)所述建块节点自身根据交集集合对应的bitarray,从所收集到的交易中得到所有节点的交易交集,利用这部分交易建块;(d)所述建块节点将自己建的块发给其余节点。
4.根据权利要求1所述的一种四次通信的拜占庭容错算法的区块链建块方法,其特征在于:所述步骤(3)对块进行验证是通过第一轮投票完成的,包括:(a)所有节点在收到块之后进行验证,利用自身运算的得到的bitarray交集,和收到的块中的几个交集进行对照,若交易集合一致,且建块者是选出的建块节点,则认为块合法;(c)对块的验证结果用0和1表示,0表示不通过,1表示通过,将投票结果和块的hash签名用自己的私钥加密得到数字签名;(d)将数字签名发给其余节点。
5.根据权利要求1所述的一种四次通信的拜占庭容错算法的区块链建块方法,其特征在于:所述步骤(4)包括(a)每个节点在收到其余节点第一轮的投票之后,得到一个投票的集合,对这个集合用自己的私钥签名后发出;(b)每个节点在收到第二轮的投票之后对投票结果进行统计,得到最终的结果,从而决定是否要将区块存入链中。
6.根据前述任意一个权利要求所述的一种四次通信的拜占庭容错算法的区块链建块方法,其特征在于:为了容忍f个单机发生拜占庭故障,冗余系统至少需要存在3f+1个单机,为了容忍f个节点的故障或者被攻击,系统需要有3f+1个节点,所述节点在出现故障或者被攻击成功的情况下,如果节点总数超过被控制节点的三倍,系统的容错算法可以保证其余正常节点正常运作。
7.根据前述任意一个权利要求所述的一种四次通信的拜占庭容错算法的区块链建块方法,其特征在于:若每次投票过程中如果只有少于1/3的节点出现故障或者被攻击控制,系统可以正常运作,异常节点恢复正常之后,会有一个同步机制,向其余节点进行请求,得到完整地区块链,从而保证任何一个节点在恢复正常之后可以正常的参与到新一轮的建块投票中,且保持了分布式系统数据的一致性和每个节点数据的完整性。
8.根据前述任意一个权利要求所述的一种四次通信的拜占庭容错算法的区块链建块方法,其特征在于:每个节点在进行投票时,利用自己的私钥对投票结果和块哈希值进行加密,得到签名,数字签名和投票信息一同发给其余所有节点,所有节点在收到载有数字签名的投票之后,利用发送者的公钥对数字签名进行解密得到加密前的信息,将解密得到的信息和投票信息对比,如果完全一样,则认为收到的信息是可信的,所有的节点在投票过程进行数字签名以保证投票信息的不可抵赖性和不可篡改性。
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