CN112116461A - 区块链及其共识方法 - Google Patents

区块链及其共识方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112116461A
CN112116461A CN201910538245.2A CN201910538245A CN112116461A CN 112116461 A CN112116461 A CN 112116461A CN 201910538245 A CN201910538245 A CN 201910538245A CN 112116461 A CN112116461 A CN 112116461A
Authority
CN
China
Prior art keywords
block
arbitration
online
hash value
time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910538245.2A
Other languages
English (en)
Inventor
周乃杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Weining Technology Co ltd
Original Assignee
Beijing Weining Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Weining Technology Co ltd filed Critical Beijing Weining Technology Co ltd
Priority to CN201910538245.2A priority Critical patent/CN112116461A/zh
Publication of CN112116461A publication Critical patent/CN112116461A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q40/00—Finance; Insurance; Tax strategies; Processing of corporate or income taxes
    • G06Q40/04—Trading; Exchange, e.g. stocks, commodities, derivatives or currency exchange
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q20/00—Payment architectures, schemes or protocols
    • G06Q20/38—Payment protocols; Details thereof
    • G06Q20/382—Payment protocols; Details thereof insuring higher security of transaction
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q20/00—Payment architectures, schemes or protocols
    • G06Q20/38—Payment protocols; Details thereof
    • G06Q20/389—Keeping log of transactions for guaranteeing non-repudiation of a transaction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L2209/00—Additional information or applications relating to cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communication H04L9/00
    • H04L2209/46—Secure multiparty computation, e.g. millionaire problem
    • H04L2209/463—Electronic voting
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/50—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols using hash chains, e.g. blockchains or hash trees

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Finance (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Technology Law (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

本发明提出一种区块链及其共识方法。区块链包括多个在线节点，每一在线节点依据一最新区块获得一杂凑值，并依据杂凑值利用一椭圆曲线算法产生一基准点，并依据基准点与每一在线节点的一公钥进行一相关性运算，依据运算结果选出最相关的若干在线节点作为多个仲裁会成员，并依据运算出的相关性排序仲裁会成员，仲裁会成员依序有一权限时间来生长区块，若前一个仲裁会成员在权限时间内没有生长区块，则由下一个仲裁会成员生长区块。

Description

区块链及其共识方法
技术领域
本发明涉及区块链技术领域，具体是一种区块链及其共识方法。
背景技术
区块链技术是近年的新兴技术，具备去中心化的特点，能够确保所储存的交易数据不被伪造或篡改。因此，如何在互相没有信任基础的个体之间就交易的合法性等达成共识，便成为一重要课题。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提出一种区块链及其共识方法，藉以解决先前技术存在之问题。
在一实施例，区块链包括多个在线节点，每一在线节点依据一最新区块获得一杂凑值，并依据杂凑值利用一椭圆曲线算法产生一基准点，并依据基准点与每一在线节点的一公钥进行一相关性运算，依据运算结果选出最相关的若干在线节点作为多个仲裁会成员，并依据运算出的相关性排序仲裁会成员，仲裁会成员依序有一权限时间来生长区块，若前一个仲裁会成员在权限时间内没有生长区块，则由下一个仲裁会成员生长区块。
在一些实施例中，相关性运算是指距离计算。
在一些实施例中，每一在线节点依据杂凑值及时间参数，并利用椭圆曲线算法产生基准点。
在一些实施例中，时间参数是指当前时间。
在一些实施例中，具有权限时间的仲裁会成员将收到的至少一交易单打包为一区块，并将区块广播至其他的仲裁会成员，供验证所述区块并投票。
在一些实施例中，区块链更包括至少一优先投票节点，优先投票节点优先验证区块并投票，于所有的优先投票节点都认可区块时，才由仲裁会成员验证区块并投票。
在一实施例，区块链的共识方法包括：依据一最新区块获得一杂凑值；依据所述杂凑值利用一椭圆曲线算法产生一基准点；依据基准点与每一在线节点的一公钥进行一相关性运算；以及依据运算结果选出最相关的若干在线节点作为多个仲裁会成员。
在一些实施例中，还依据运算出的相关性排序仲裁会成员，仲裁会成员依序有一权限时间来生长区块；以及若前一个仲裁会成员在权限时间内没有生长区块，则由下一个仲裁会成员生长区块。
在一些实施例中，区块链的共识方法更包括：具有权限时间的仲裁会成员将收到的至少一交易单打包为一区块，并将区块广播至其他的仲裁会成员，供验证区块并投票。
在一些实施例中，区块链的共识方法更包括：由至少一优先投票节点优先验证区块并投票，于所有的优先投票节点都认可区块时，才由仲裁会成员验证区块并投票。
综上，本发明提供一种区块链及其共识方法，能够让每一在线节点计算得每一轮的仲裁会成员及其排序，而无需通信协调，能够减少通信资源与时间。且因每一轮的仲裁会成员均不固定，可降低有心人士的干预风险。除此之外，还可指定优先投票节点验证区块，并且在交易单过期后，仍可转为正式的交易记录，避免资源浪费。
附图说明
图1是本发明一实施例的区块链的方块示意图。
图2是本发明一实施例的区块链的架构示意图。
图3是本发明一实施例的基准点与公钥间的相关性示意图。
图4是本发明一实施例的区块链的共识方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、特征及效果更容易理解，以下提供用于详细说明本发明的实施例及附图。
请参阅图1，图1是本发明一实施例的区块链100的方块示意图。区块链100包括多个在线节点110。此些在线节点110经由点对点技术连接。所述在线节点110可以是任何具有计算及连网能力的电子装置，如桌上型电脑、手机、平板电脑、服务器、嵌入式装置等。
请参阅图2，图2是本发明一实施例的区块链100的架构示意图。区块200b之后连接区块200c。每一区块200中具有区块头210及区块体220。区块头210包括上一个区块200的杂凑值，杂凑值可作为链结前后区块200的证明。在此示例，区块200b包括上一个区块的杂凑值211a；区块200c包括上一个区块200b的杂凑值211b。区块体220用以储存交易信息。
每一个在线节点110会依据一最新生成的区块200获得一杂凑值。因此，当生成新的区块的时候，此杂凑值也会随之不同。在此，此杂凑值可以是直接采用最新区块中记载的上一区块杂凑值211a、211b。在一些实施例中，杂凑值可以是将最新区块200的全部或一部分(如区块头、时间戳)进行计算而取得。杂凑值可以利用如SHA256等杂凑函数计算而得。
请参阅图3，图3是本发明一实施例的基准点与公钥间的相关性示意图。每一个在线节点110依据获得的杂凑值，利用椭圆曲线算法产生一基准点300，并依据基准点300与每一在线节点110的公钥301进行一相关性运算，依据运算结果选出最相关的若干所述在线节点110作为多个仲裁会成员120(图3所示标号302即是仲裁会成员120的公钥)。在此示例的相关性运算是指基准点300与每一在线节点110的公钥301之间的距离计算，但本发明实施例不限于此，例如可以执行特定的数学运算。由于每生成一个新的区块200，均会使杂凑值发生变化，亦即使得基准点300发生变动。而且，因为杂凑演算的特性，即使仅是杂凑值的变化细微，也会使得基准点300发生巨大的变化。因此，每一次生成新的区块200，仲裁会成员120的组成都会是不同的，据此可以提高区块链100的公正性，防止他人有意干涉投票决定。
在记帐权方面，依据运算出的相关性可对仲裁会成员120进行排序。在本实施例中是指仲裁会成员120的公钥302相对于基准点300的距离愈近则具有愈高的优先顺序。仲裁会成员120依序有一权限时间(例如两秒)来生长区块200。若前一个仲裁会成员120在权限时间内没有生长区块200，则由下一个仲裁会成员生长区块200。例如，第一优先的仲裁会成员120有两秒的时间可以生长区块200，若因为某些原因没有在此权限时间内生长区块200，则轮到第二优先的仲裁会成员120有两秒的时间可以生长区块200，若第二优先的仲裁会成员120也没有生长区块200，则轮到第三优先的仲裁会成员120，依此类推。由于上述的方式是每个在线节点110都能够自行执行计算，且会得到相同的计算结果，因此仲裁会成员120的决定和记帐权的决定不需要任何通信交流、协调，便能够计算出，可降低通信时间、耗能、及安全性的风险。
在一些实施例中，产生前述基准点300所依据的资料除了可以是最新生成的区块200获得的杂凑值之外，还可以结合其他参数，例如时间参数。也就是说，将杂凑值与当前时间结合，结合方式可例如为两字符串串接在一起，或各取一部分串接在一起，再将结合后的值利用椭圆曲线算法产生所述基准点300。从而，假使仲裁会成员120轮过一次都没有生长区块200，在第二轮所生成的基准点300也不会相同。
在一些实施例中，可以仅使用杂凑值来形成前述基准点300。当仲裁会成员120轮过一次都没有生长区块200，在第二轮可改用第二新生成的区块200获得的杂凑值来形成前述基准点300，依此类推。
前述仲裁会成员120除了可轮流掌握记帐权之外，还可以投票表决验证交易是否合法。整体过程大致说明如下。前述在线节点110发起交易时，会将交易单广播至所有在线节点110。每一在线节点110收到交易单后，会将交易单缓存。当决定出仲裁会成员120和记帐权顺序后，拥有记帐权的仲裁会成员120会将缓存的交易单打包成区块并签章后，将区块广播至所有仲裁会成员120(与优先投票节点130，于后详述)。仲裁会成员120会检验区块的合法性，例如检验区块中的交易单与缓存的交易单是否一致，广播此区块的仲裁会成员120是否拥有记帐权，签章是否合法等。若检验通过，仲裁会成员120会给予投票(即通过或不通过)，此投票信息将广播给所有仲裁会成员120。投票信息包含交易单号、投票内容、及仲裁会成员120签章。当任一仲裁会成员120收到足够多的投票信息后(意即通过的票数达到门槛或不通过的票数达到门槛)，便可做出决定，若不通过，则无视此区块，若通过，则将获得的投票信息加上交易单进行广播。所有在线节点110收到此广播后可验证其合法性，例如投票信息是否合法、交易单是否与缓存中的交易单一致，若验证通过便可将新的区块接入。
在一些实施例中，投票通过的门槛可以是50％，也可以视需求更动为特定值。
然而，在一些实施例中，交易单上还可以指定至少一优先投票节点130验证交易是否合法后进行签章，所述优先投票节点110可以例如为银行或其他的查核单位的审核装置。在前述的投票环节中，会优先看优先投票节点130的投票信息，于所有的优先投票节点都通过时，才考虑仲裁会成员120的投票信息。如此一来，可以由查核单位作为优先投票节点130，确保每一交易均经过查核单位检验。在一些实施例中，由于查核单位可能因营业时间的关系不能全时进行审核，因此当查核单位验证完之后该笔交易可能已经过期(亦即已有其他交易被打包上链)。在此情形下，若优先投票节点130通过之后，再由当下的仲裁会成员120(即依照最新区块200获得的杂凑值所决定出的仲裁会成员120)投票，于仲裁会成员120投票通过验证后，便可打包至新的区块200(即生长新的区块200)。
请参阅图4，图4是本发明一实施例的区块链100的共识方法流程图。区块链100的共识方法包括：依据最新区块200获得杂凑值(步骤S01)；依据杂凑值利用椭圆曲线算法产生基准点(步骤S02)；依据基准点与每一在线节点110的公钥进行一相关性运算(步骤S03)；以及依据运算结果选出最相关的若干在线节点110作为多个仲裁会成员120(步骤S04)。
决定出仲裁会成员120之后，可依据运算出的相关性排序仲裁会成员120，仲裁会成员120依序有一权限时间来生长区块200(步骤S05)。若前一个仲裁会成员120在权限时间内没有生长区块200，则由下一个仲裁会成员120生长区块200(步骤S06)。
综上，本发明提供一种区块链及其共识方法，能够让每一在线节点计算得每一轮的仲裁会成员及其排序，而无需通信协调，能够减少通信资源与时间。且因每一轮的仲裁会成员120均不固定，可降低有心人士的干预风险。除此之外，还可指定优先投票节点110验证区块，并且在交易单过期后，仍可转为正式的交易记录，避免资源浪费。
虽然本发明的技术内容已经以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神所作些许的更动与润饰，皆应涵盖于本发明的范畴内，因此本发明的专利保护范围当以前列的权利范围所界定者为准。

Claims (10)

1.一种区块链，其特征在于，包括：
多个在线节点，每一所述在线节点依据一最新区块获得一杂凑值，并依据所述杂凑值利用一椭圆曲线算法产生一基准点，并依据所述基准点与每一所述在线节点的一公钥进行一相关性运算，依据运算结果选出最相关的若干所述在线节点作为多个仲裁会成员，并依据运算出的相关性排序所述仲裁会成员，所述仲裁会成员依序有一权限时间来生长区块，若前一个所述仲裁会成员在所述权限时间内没有生长区块，则由下一个所述仲裁会成员生长区块。
2.根据权利要求1所述的区块链，其特征在于，所述相关性运算是一距离计算。
3.根据权利要求1所述的区块链，其特征在于，每一所述在线节点依据所述杂凑值及一时间参数，并利用所述椭圆曲线算法产生所述基准点。
4.根据权利要求3所述的区块链，其特征在于，所述时间参数是当前时间。
5.根据权利要求1所述的区块链，其特征在于，具有所述权限时间的所述仲裁会成员将收到的至少一交易单打包为一区块，并将该区块广播至其他的所述仲裁会成员，供验证所述区块并投票。
6.根据权利要求5所述的区块链，其特征在于，更包括至少一优先投票节点，于所有的所述至少一优先投票节点都通过时，才由所述仲裁会成员验证所述区块并投票。
7.一种区块链的共识方法，其特征在于，包括：
依据一最新区块获得一杂凑值；
依据所述杂凑值利用一椭圆曲线算法产生一基准点；
依据所述基准点与每一所述在线节点的一公钥进行一相关性运算；以及
依据运算结果选出最相关的若干所述在线节点作为多个仲裁会成员。
8.根据权利要求7所述的区块链的共识方法，其特征在于，更包括：
依据运算出的相关性排序所述仲裁会成员，所述仲裁会成员依序有一权限时间来生长区块；以及
若前一个所述仲裁会成员在所述权限时间内没有生长区块，则由下一个所述仲裁会成员生长区块。
9.根据权利要求8所述的区块链的共识方法，其特征在于，更包括：
具有所述权限时间的所述仲裁会成员将收到的至少一交易单打包为一区块，并将该区块广播至其他的所述仲裁会成员，供验证所述区块并投票。
10.根据权利要求9所述的区块链的共识方法，其特征在于，更包括：
于所有的所述至少一优先投票节点都通过时，才由所述仲裁会成员验证所述区块并投票。
CN201910538245.2A 2019-06-20 2019-06-20 区块链及其共识方法 Pending CN112116461A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910538245.2A CN112116461A (zh) 2019-06-20 2019-06-20 区块链及其共识方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910538245.2A CN112116461A (zh) 2019-06-20 2019-06-20 区块链及其共识方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112116461A true CN112116461A (zh) 2020-12-22

Family

ID=73796144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910538245.2A Pending CN112116461A (zh) 2019-06-20 2019-06-20 区块链及其共识方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112116461A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11403281B2 (en) * 2020-01-09 2022-08-02 Eternal Paradise Limited Parallel blockchain processing

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170344987A1 (en) * 2016-05-24 2017-11-30 Mastercard International Incorporated Method and system for an efficient consensus mechanism for permssioned blockchains using bloom filters and audit guarantees
CN108923909A (zh) * 2018-07-02 2018-11-30 上海达家迎信息科技有限公司 区块链生成方法、装置、计算机设备及存储介质
CN109598616A (zh) * 2018-12-09 2019-04-09 大连飞创信息技术有限公司 一种引入仲裁机制的区块链数据隐私保护的方法
CN109639413A (zh) * 2018-12-10 2019-04-16 四川大学 一种基于移动自组网的区块链***

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170344987A1 (en) * 2016-05-24 2017-11-30 Mastercard International Incorporated Method and system for an efficient consensus mechanism for permssioned blockchains using bloom filters and audit guarantees
CN108923909A (zh) * 2018-07-02 2018-11-30 上海达家迎信息科技有限公司 区块链生成方法、装置、计算机设备及存储介质
CN109598616A (zh) * 2018-12-09 2019-04-09 大连飞创信息技术有限公司 一种引入仲裁机制的区块链数据隐私保护的方法
CN109639413A (zh) * 2018-12-10 2019-04-16 四川大学 一种基于移动自组网的区块链***

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
阳政;纪澍琴;: "基于仲裁的身份真实性实时确认机制的研究与实现", 计算机安全, no. 05, 15 May 2008 (2008-05-15) *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11403281B2 (en) * 2020-01-09 2022-08-02 Eternal Paradise Limited Parallel blockchain processing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3635606B1 (en) Blockchain for general computation
EP3824403B1 (en) Method, apparatus, and electronic device for blockchain-based recordkeeping
JP2023106528A (ja) プルーフ検証に基づいてオフ・チェーン・データを認証するシステム及び方法
JP4742049B2 (ja) デジタル証明書を生成するためのシステムおよび方法
CN110771120B (zh) 用于基于区块链的认证的***和方法
CN115210741B (zh) 部分有序的区块链
KR101937220B1 (ko) 키 관리가 필요없는 블록체인을 기반한 전자서명 또는 메시지 인증 코드를 생성 및 검증 방법
CN111949672B (zh) 一种支持物联网数据增量更新的区块链存储方法
US20140019766A1 (en) Signature Generation and Verification System and Signature Verification Apparatus
US20220092593A1 (en) Methods and Devices for Recording Work History and Proving Reputation in a Blockchain Network
KR20080104137A (ko) 전자 서명 검증
Au et al. PERM: Practical reputation-based blacklisting without TTPs
JP2005341552A5 (zh)
CN112287034B (zh) 一种数据同步方法、设备以及计算机可读存储介质
US20220092592A1 (en) Methods and Devices for Registering and Authenticating Miner Identity in a Blockchain Network
CN110177124A (zh) 基于区块链的身份认证方法及相关设备
CN115208628B (zh) 基于区块链的数据完整性验证方法
US7441115B2 (en) Method for verifying a digital signature
CN113343313A (zh) 验证报告有效性鉴定方法、法律服务***和可读存储介质
CN111787034B (zh) 区块生成方法、同步方法、装置、区块链***和存储介质
CN110689343A (zh) 基于有向无环图的交易验证方法和装置
CN112116461A (zh) 区块链及其共识方法
CN112258092A (zh) 一种基于区块链的数据资产可信度评估方法、装置
US11343107B2 (en) System for method for secured logging of events
CN113326527A (zh) 一种基于区块链的可信数字签名***及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination