申请/专利权人：江南大学

申请日：2020-12-07

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN112418861B

主分类号：G06Q20/38

分类号：G06Q20/38

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2021.03.16#实质审查的生效;2021.02.26#公开

摘要：本发明公开了一种应用于工业物联网的节点快速共识方法，属于区块链技术领域。本发明方法先通过一个非线性的并行空间链结构来使交易并行验证，加快了交易的验证过程。同时在验证器之间引入了两个级别的随机化：1交易级别，其中根据哈希函数输出的最重要特征随机选择每个交易的验证器，以及2区块链级别，其中根据验证者的公钥哈希将验证者随机分配给特定的共识码。并且在一个共识期加入负载平衡算法，来均衡各验证器的共识码范围的交易数量，来提高共识算法整体的吞吐量。本发明的轻量级共识算法在保证区块链的公平性和安全性前提下，大大地提高了区块链系统的吞吐量和降低交易处理延迟，更适用于工业物联网场景。

主权项：1.一种应用于工业物联网的节点快速共识方法，其特征在于，所述方法采用并行结构的区块链对网络中各个交易进行并行验证；每个共识周期中，在选择验证节点后，根据验证节点的公钥哈希随机分配对应的共识码，验证节点根据网络中各个交易的哈希值的最高有效位提交交易；同时，设计负载均衡策略实现区块链的自扩展功能；所述节点为工业物联网中的各个终端设备，所验证节点为实现验证功能的终端设备；所述方法包括：S1：选择验证节点，并随机分配对应的共识码；S2：各验证节点对应收集并验证其共识码范围内的交易，并生成交易区块，将收集并验证的交易记载在交易区块中；KWM值最高的验证节点创建自身交易区块之外，还会创建一个领导区块，用于存储当前共识周期中所有验证节点生成的所有交易区块的哈希值及各验证节点的共识码；S3：在当前共识周期中，若某一验证节点发生过载，则称该验证节点为过载验证节点，过载验证节点将自身所对应的共识码分为若干个部分，并向网络中其他节点发送请求以请求新的验证节点加入，新的验证节点的产生与S1选择验证节点的方式相同，选择出的新的验证节点的共识码为过载验证节点对应的共识码的一部分；所述S1：选择验证节点，并随机分配对应的共识码，包括：S1.1：网络中所有有兴趣在下一共识周期Δ充当验证节点的节点PNi生成结构为＜tid,pk,sign＞的交易tvi，并通过广播的方式发送给网络中的其他节点；其中，tid为交易tvi的标识符，即交易内容的哈希；pk为对应的证书颁发机构CA分配给该节点的公钥；sign为其公钥对应的签名；S1.2：网络中各个节点在接收到有兴趣在下一共识周期Δ充当验证节点的各个节点PNi广播发送的交易tvi后，通过CA验证其公钥pk，并且通过公钥pk验证对应的签名sign；S1.3：验证成功后，网络中各个节点根据所收到的交易tvi计算所有有兴趣在下一共识周期Δ充当验证节点的各个节点的KWM值，并根据KWM值创建KWM的降序列表，表示为KWM1,KWM2,...,KWMj...,KWMJ，J为有兴趣在下一周期Δ充当验证节点的节点总数，j＝1,2,…J；S1.4：根据KWM的降序列表确定验证节点及验证节点总数，确定后的验证节点根据自身在KWM的降序列表中位置获取随机分配的共识码；S1.5：每个验证节点向其他的验证节点发送自己的共识码和确定的验证节点总数，以确保每个验证节点对验证节点总数和对应的共识码范围达成一致。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 江南大学 一种应用于工业物联网的节点快速共识方法

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