CN114710507B - 一种共识方法、区块链节点、介质和共识节点 - Google Patents

Abstract

一种共识方法和区块链节点，所述方法由区块链中第一节点执行，所述区块链包括多个共识节点，所述第一节点为所述多个共识节点中的一个，所述方法包括：从区块链中获取所述多个共识节点的委托信息，所述委托信息用于指示各个所述共识节点关联的委托节点的数目，所述委托节点为所述区块链中委托任一所述共识节点进行共识的节点；基于所述委托信息进行对共识提议的共识操作。

Description

一种共识方法、区块链节点、介质和共识节点

技术领域

本说明书实施例属于区块链技术领域，尤其涉及一种共识方法和区块链节点。

背景技术

区块链(Blockchain)是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链***中按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。由于区块链具有去中心化、信息不可篡改、自治性等特性，区块链也受到人们越来越多的重视和应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种共识方案，以提高区块链中的共识效率。

本说明书第一方面提供一种共识方法，由区块链中第一节点执行，所述区块链包括多个共识节点，所述第一节点为所述多个共识节点中的一个，所述方法包括：从区块链中获取委托信息，所述委托信息用于指示各个所述共识节点关联的委托节点的数目，所述委托节点为所述区块链中委托任一所述共识节点进行共识的节点；基于所述委托信息进行对共识提议的共识操作。

本说明书第二方面提供一种共识节点，包括：获取单元，用于从区块链中获取委托信息，所述委托信息用于指示各个所述共识节点关联的委托节点的数目，所述委托节点为所述区块链中委托任一所述共识节点进行共识的节点；共识单元，用于基于所述委托信息进行对共识提议的共识操作。

本说明书第三方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行第一方面所述的方法。

本说明书第四方面提供一种共识节点，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有可执行代码，所述处理器执行所述可执行代码时，实现第一方面所述的方法。

通过本说明书实施例提供的共识方案，通过节点之间的委托，将参与共识的节点减少为较少的数目，减少了共识时间，提高了共识效率，减少了共识通信数据量，降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一实施例中的区块链架构图；

图2是一实施例中的PBFT共识算法中的共识过程示意图；

图3是本说明书一实施例中在区块链中委托节点进行共识的方法流程图；

图4是本说明书一实施例中的共识方法的流程图；

图5是本说明书一实施例中的在区块链中设置恶意节点的方法流程图；

图6为本说明书一实施例中在共识节点出现故障时取消对共识节点的委托的方法流程图；

图7是本说明书一实施例中的共识节点的结构图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。

区块链一般被划分为三种类型：公有链(Public Blockchain)，私有链(PrivateBlockchain)和联盟链(Consortium Blockchain)。此外，还有多种类型的结合，比如私有链+联盟链、联盟链+公有链等不同组合形式。其中去中心化程度最高的是公有链。公有链以比特币、以太坊为代表，加入公有链的参与者可以读取链上的数据记录、参与交易以及通过共识竞争新区块的记账权等。在私有链中，网络的写入权限由某个组织或者机构控制，数据读取权限受组织规定。联盟链是介于公有链以及私有链之间的区块链，可实现“部分去中心化”。联盟链中各个节点通常有与之相对应的实体机构或者组织；参与者通过授权加入网络并组成利益相关联盟，共同维护区块链运行。

图1示出了一实施例中的区块链架构图。在图1所示的区块链架构图中，区块链100中例如包含节点1-节点7共7个节点。节点之间的连线示意性的表示P2P(Peer to Peer，点对点)连接。这些节点上可存储全量的账本，即存储全部区块和全部账户的状态。其中，区块链中的每个节点可通过执行相同的交易而产生区块链中的相同的状态，区块链中的每个节点可存储相同的状态数据库。可以理解，图1中虽然示出了区块链中包括7个节点，本说明书实施例不限于此，而是可以包括其他数目的节点。具体是，区块链中包含的节点可以满足拜占庭容错(Byzantine Fault Tolerance，BFT)要求。所述的拜占庭容错要求可以理解为在区块链内部可以存在拜占庭节点，而区块链对外不体现拜占庭行为。一般的，一些拜占庭容错算法中要求节点个数大于3f+1，f为拜占庭节点(即恶意节点)个数，例如实用拜占庭容错算法PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)。

区块链领域中的交易可以指在区块链中执行并记录在区块链中的任务单元。交易中通常包括发送字段(From)、接收字段(To)和数据字段(Data)。其中，在交易为转账交易的情况中，From字段表示发起该交易(即发起对另一个账户的转账任务)的账户地址，To字段表示接收该交易(即接收转账)的账户地址，Data字段中包括转账金额。在交易调用区块链中的智能合约的情况中，From字段表示发起该交易的账户地址，To字段表示交易所调用的合约的账户地址，Data字段中包括调用合约中的函数名、及对该函数的传入参数等数据，以用于在交易执行时从区块链中获取该函数的代码并执行该函数的代码。

区块链中可提供智能合约的功能。区块链上的智能合约是在区块链***上可以被交易触发执行的合约。智能合约可以通过代码的形式定义。在区块链中调用智能合约，是发起一笔指向智能合约地址的交易，使得区块链中每个节点分布式地运行智能合约代码。需要说明的是，除了可以由用户创建智能合约，也可以在创世块中由***设置智能合约。这类合约一般称为创世合约。一般的，创世合约中可以设置一些区块链的数据结构、参数、属性和方法。此外，具有***管理员权限的账户可以创建***级的合约，或者修改***级的合约(简称为***合约)。其中，所述***合约可用于在区块链中增加不同业务的数据的数据结构。

在部署合约的场景中，例如，Bob将一个包含创建智能合约信息(即部署合约)的交易发送到如图1所示的区块链中，该交易的data字段包括待创建的合约的代码(如字节码或者机器码)，交易的to字段为空，以表示该交易用于部署合约。节点间通过共识机制达成一致后，确定合约的合约地址“0x6f8ae93…”，各个节点在状态数据库中添加与该智能合约的合约地址对应的合约账户，分配与该合约账户对应的状态存储，并将合约代码保存在该合约的状态存储中，从而合约创建成功。

在调用合约的场景中，例如，Bob将一个用于调用智能合约的交易发送到如图1所示的区块链中，该交易的from字段是交易发起方(即Bob)的账户的地址，to字段中的“0x6f8ae93…”代表了被调用的智能合约的地址，交易的data字段包括调用智能合约的方法和参数。在区块链中对该交易进行共识之后，区块链中的各个节点可分别执行该交易，从而分别执行该合约，基于该合约的执行更新状态数据库。

区块链技术区别于传统技术的去中心化特点之一，就是在各个节点上进行记账，或者称为分布式记账，而不是传统的集中式记账。区块链***要成为一个难以攻破的、公开的、不可篡改数据记录的去中心化诚实可信***，需要在尽可能短的时间内做到分布式数据记录的安全、明确及不可逆。不同类型的区块链网络中，为了在各个记录账本的节点中保持账本的一致，通常采用共识算法来保证，即前述提到的共识机制。例如，区块链节点之间可以实现区块粒度的共识机制，比如在节点(例如某个独特的节点)产生一个区块后，如果产生的这个区块得到其它节点的认可，其它节点记录相同的区块。再例如，区块链节点之间可以实现交易粒度的共识机制，比如在节点(例如某个独特的节点)获取一笔区块链交易后，如果这笔区块链交易得到其他节点的认可，认可该区块链交易的各个节点可以分别将该区块链交易添加至自身维护的最新区块中，并且最终能够确保各个节点产生相同的最新区块。共识机制是区块链节点就区块信息(或称区块数据)达成全网一致共识的机制，可以保证最新区块被准确添加至区块链。当前主流的共识机制包括：工作量证明(Proof ofWork，POW)、股权证明(Proof of Stake，POS)、委任权益证明(Delegated Proof of Stake，DPOS)、实用拜占庭容错(Practical Byzantine Fault Tolerance，PBFT)算法等。其中，在各种共识算法中，通常在预设数目的节点对待共识的数据(即共识提议)达成一致之后，从而确定对该共识提议的共识成功。具体是，在PBFT算法中，对于N≥3f+1个共识节点，可容忍f个恶意节点，也就是说，当N个共识节点中2f+1个节点达成一致时，可确定共识成功。

图2为PBFT共识算法中的共识过程示意图。如图2所示，根据PBFT共识算法，可将共识过程划分为请求(Request)、预备(Pre-Prepare)、准备(Prepare)和提交(Commit)四个阶段。假设一区块链中包括节点n1-节点n4四个共识节点，其中，节点n1例如为主节点，节点n2-节点n4例如为从节点，根据PBFT算法，在节点n1-节点n4中可容忍f＝1个恶意节点。具体是，在请求阶段，区块链的用户可通过其用户设备向节点n1发送请求，该请求例如为区块链交易的形式。在预备阶段，节点n1在从一个或多个用户设备接收到多个交易之后，可将该多个交易打包为共识提议，将该共识提议及节点n1对该共识提议的签名发送给其他共识节点(即节点n2-节点n4)，以用于生成区块，该共识提议中可包括该多个交易的交易体和该多个交易的提交顺序等信息。在准备阶段，各个从节点可对共识提议进行签名并发送给其他各个节点。假设节点n4为恶意节点，节点n1、节点n2和节点n3在分别接收到2f＝2个其他共识节点的对共识提议的签名之后，可确定准备阶段完成，可进入提交阶段。例如，如图2中所示，节点n1在接收到节点n2和节点n3的签名之后，验证节点n2和节点n3的签名都是正确的对共识提议的签名，则确定准备阶段完成，节点n2在接收到节点n3的签名和预备阶段节点n1的签名并验证通过之后，确定准备阶段完成。在提交阶段，各个共识节点对共识提议进行提交阶段的签名并发送给其他各个共识节点，各个共识节点在接收到2f＝2个其他共识节点的提交阶段的签名之后，可确定提交阶段完成，共识成功。例如，节点n1在接收到节点n2和节点n3的提交阶段的签名并验证之后，确定提交阶段完成，从而，节点n1可执行根据共识提议执行所述多个交易，生成并存储包括所述多个交易的区块(例如区块B1)，根据多个交易的执行结果更新世界状态，并将多个交易的执行结果返回给用户设备。类似地，节点n2和节点n3在确定提交阶段完成之后，执行所述多个交易，生成并存储区块B1，并根据多个交易的执行结果更新世界状态。通过上述过程，实现了节点n1、节点n2和节点n3的存储一致性。也就是说，节点n1-节点n4在存在一个恶意节点的情况下仍可以实现对共识提议的共识成功，完成对区块的执行。

近年来，区块链的规模越来越大，业务也越来越复杂。随着节点规模的增大，通过图2所示的过程在多个共识节点之间进行共识，将需要多个共识节点之间进行多次通信，使得共识效率下降。例如，在图1所示的区块链中，节点数为7个，在该7个节点都参与共识的情况中，可容忍的恶意节点数f为2个。在共识过程中的准备阶段或者提交阶段，每个节点在接收到2f＝4个其他节点对共识提议的签名并验证通过之后才能确认该阶段完成。

在一种相关技术中，由多个节点投票选举出预设数目的共识节点。该相关技术通常在公链上运行，并基于如下三个关键要素：1)激励机制：通过发行的虚拟代币，股权，利息等等奖励，激励节点参与到竞选和投票中；2)权益质押：通过足够高的权益质押，提升做恶成本，让选出来的代表节点，不会去做恶，保证了***的安全性；3)链下治理：通过链下的基金会，仲裁会的治理，提升代币的价值，保证***的良性运转。然而，由于在联盟链中通常不包括以上这些要素，因此，上述共识机制无法在联盟链中使用。

为此，本说明书实施例提出一种通过委托机制收敛共识节点规模的方案，该方案能合理利用实际项目中节点间的一些信任关系，支持大规模节点的稳定共识。

图3为本说明书一实施例中在区块链中委托节点进行共识的方法流程图。

如图3所示，首先在步骤S301，节点5向区块链发送交易Tx1，用于委托节点2进行共识。

假设图1中的节点5将节点2视为可信节点，节点5可向区块链中发送用于进行委托的交易Tx1，以委托节点2代表节点5进行共识。其中，节点5与节点2例如可以为同一机构中的两个节点。具体是，节点5可生成交易Tx1，该交易Tx1可用于调用区块链中预先部署的智能合约C1，以用于在区块链中记录委托信息。节点5在生成交易Tx1之后，可将交易Tx1发送给区块链中的任一节点(例如节点1)，以通过图2所示的过程在区块链中共识并执行。

在步骤S303，区块链中的节点执行交易Tx1，在区块链中记录委托信息。

假设，如图1所示，区块链中节点1-节点7当前都是共识节点，区块链中的各个共识节点在对交易Tx1所在的区块(例如区块B1)对应的共识提议共识成功之后，分别执行交易Tx1，并根据交易Tx1的执行结果更新世界状态。以节点1为例，节点1在执行交易Tx1之后，可在合约C1的合约状态中记录该委托信息。

在一种实施方式中，合约C1的合约状态中可存储有共识节点信息表，在执行交易Tx1之前，该共识节点信息表例如如表1所示：

表1

共识节点	权重	委托节点
			节点1	1
节点2	1
			节点3	1
节点4	1
			节点5	1
节点6	1
			节点7	1

表1示出节点1-节点7都是共识节点，其委托节点一栏都为空，表示当前还没有其他节点委托其代为进行共识，权重为1表示各个共识节点当前仅代表自身进行共识。

节点1在执行完成交易Tx1并根据交易Tx1更新合约C1的合约状态之后，根据该交易Tx1，由于节点5委托节点2进行委托，因此，节点5不再进行共识，因此在共识节点信息表中删除节点5的信息，并更改节点2的信息，在进行该修改之后，共识节点信息表如表2所示：

表2

共识节点	权重	委托节点
			节点1	1
节点2	2	节点5
			节点3	1
节点4	1
			节点6	1
节点7	1

类似地，假设节点6向区块链发送交易Tx2，以用于委托节点2进行共识，节点7向区块链发送交易Tx3，以用于委托节点3进行共识，区块链中通过顺序执行交易Tx2和交易Tx3可得到如表3所示的共识节点信息表：

表3

共识节点	权重	委托节点
			节点1	1
节点2	3	节点5、节点6
			节点3	2	节点7
节点4	1

在通过如上所述过程进行委托之后，将区块链中的共识节点的数目从7个减少为4个，从而可大大减少区块链共识过程中的通信量。节点1-节点4在进行共识时，可基于权重来计算签名数目，从而代表委托节点进行共识。

在另一实施方式中，合约C1的合约状态中还包括委托节点信息表，该委托节点信息表中例如包括委托其他节点进行共识的节点的标识和对应的受托节点的标识。区块链中的节点在执行各个用于委托节点的交易之后，还在合约C1的合约状态中更新该委托节点信息表。例如，

节点1在执行上述交易Tx3之后，可生成如表4所示的委托节点信息表：

表4

委托节点	受托节点
		节点5	节点2
节点6	节点2
		节点7	节点3

可以理解，本说明书实施例中，在区块链中记录的委托信息不限于如上文所述，只要该委托信息可指示各个共识节点对应的委托节点数目，便可以执行本说明书实施例提供的共识方法。

图4为本说明书一实施例中的共识方法的流程图。该共识方法可由区块链中的任一共识节点执行，具体是包括如下步骤：

步骤S401，从区块链中获取委托信息；

步骤S403，基于委托信息进行共识操作。

下文将详细描述图4所示方法的各个步骤。

首先，在步骤S401，各个共识节点获取区块链中的委托信息。

下文中以节点1为例描述图4所示方法。所述委托信息例如包括节点1中合约C1的合约状态的如表3所示的共识节点信息表。假设节点1为多个共识节点中的主节点，参考图2，在请求阶段，节点1在从一个或多个用户设备接收到多个交易之后，生成共识提议，该共识提议中例如包括将生成的区块B2中的多个交易及该多个交易的提交顺序。为了与区块链中的共识节点进行共识，节点1需要获取区块链中的各个共识节点的信息。因此，节点1可从区块链中读取如表3所示的共识节点信息表。具体是，节点1可发起用于调用合约C1的查询请求(或者查询交易)，从而从本地查询到合约C1当前的共识节点信息表。

在步骤S403，各个共识节点基于委托信息进行共识操作。

具体是，在预备阶段，节点1基于表3中的各个共识节点的标识，将共识提议及节点1对该共识提议的签名分别发送给节点2、节点3和节点4。

在准备阶段，节点2、节点3和节点4分别对共识提议签名，并将共识提议及其签名分别发送给其他共识节点。例如，节点1接收到节点2和节点3对共识提议的签名，节点1可根据共识节点信息表中节点1、节点2和节点3的权重计算所获取的签名数S1，即S1＝1+3+2＝6。如上文所述，在图1所示的区块链中，可容忍f＝2个恶意节点，因此，每个共识节点需要获取2f+1＝5个共识节点的签名，才可以确认预备阶段完成。节点1在如上所述计算签名数S1＝6>5，因此可确认预备阶段完成。

节点2在接收到节点1和节点3对共识提议的签名之后，可根据表3中节点1、节点2和节点3的权重计算获取的签名数S2＝1+3+2＝6>5，因此可确认预备阶段完成。

节点3和节点4可类似地确定预备阶段完成。

在预备阶段完成之后，节点1-节点4分别将准备阶段的对共识提议的签名发送给表3中的其他共识节点。各个共识节点可类似地根据表3确定所获取的签名数，在签名数大于或者等于5的情况下，可确定准备阶段完成，因此完成对区块B2的共识过程。

节点1-在节点4在完成对区块B2的共识之后分别执行区块B2中的多个交易，生成区块B2，并根据区块B2的执行结果更新世界状态。之后，节点1-节点4可分别将生成的区块B2发送给各自的委托节点。具体是，节点2可将其生成的区块B2发送给节点5和节点6，节点3可将其生成的区块B2发送给节点7。各个委托节点在接收到区块B2之后，存储区块B2，并通过执行区块B2中包括的多个交易更新世界状态，从而达到与共识节点一致的世界状态。

在另一种实施方式中，各个共识节点在生成区块B2之后可向区块链各节点广播区块同步事件。委托节点收到事件后，从其委托的共识节点同步区块B2。在另一种实施方式中，委托节点可定时向其委托的共识节点发送查询请求，以查询共识节点的块高，在发现共识节点的块高高于自身的块高时，从其委托的共识节点同步新的区块。

各个共识节点在进行共识的过程中，可在日志中记录所接收到的各个签名的来源节点的标识等信息，从而在接收到共识提议出现分叉(即接收到不同的共识提议及其签名)的情况中，可根据日志锁定共识节点中的恶意节点。共识节点在确定出恶意节点之后，可通过在区块链记录该恶意节点及其委托节点，以限制其参与共识。

图5为本说明书一实施例中的在区块链中设置恶意节点的方法流程图。

如图5所示，假设节点4在共识的过程中确定节点3为恶意节点，节点4通过查询上述智能合约的合约状态，可确定节点3的权重为2，即为上述区块链可容忍的恶意节点数目，因此，该区块链中可通过共识将节点3设置为恶意节点。

具体是，在步骤S501，节点4向节点1发送交易Tx4，交易Tx4可用于调用上述智能合约，用于在区块链中将节点3设置为恶意节点。

在步骤S503，区块链中的共识节点执行交易Tx4，在区块链中更新委托信息。

区块链中当前的共识节点(节点1-节点4)在接收到对包括交易Tx4的区块B3的共识提议之后，通过图2所示过程对该共识提议进行共识，由于各个共识节点的权重之和(7)与恶意节点(节点3)权重2满足3f+1:f的关系，因此节点1-节点3可对该共识提议共识成功。以节点1为例，节点1在对区块B3的共识提议共识成功之后，执行交易Tx4，在合约C1的合约状态中，在表3中删除节点3的信息，在表4中删除节点7的信息，并将节点3和节点7放入合约状态中的恶意节点列表中，当将节点3和节点7加入恶意节点列表之后，节点3和节点7都不能再参与共识，而仅能从任一共识节点同步区块。

可以理解，在共识节点确定节点2为恶意节点的情况中，由于节点2的权重为3，与各个共识节点的权重之和(7)不能满足小于或者等于f:3f+1的关系，因此不能通过执行交易将节点2设置为恶意节点。

另外，共识节点可以相互监测运行状态，或者委托节点在委托共识节点之后可以监测其委托的共识节点的状态，在监测到共识节点出现故障时，可向区块链发送交易，以用于取消委托节点对共识节点的委托。

图6为本说明书一实施例中在共识节点出现故障时取消对共识节点的委托的方法流程图。

如图6所示，假设节点4确定节点3出现故障，在步骤S601，节点4可向节点1发送调用上述合约C1的交易Tx5，以用于取消委托节点(即节点7)对节点3的委托。

在步骤S603，节点1执行交易Tx5，更新委托信息。

假设区块链中的当前共识节点如表3所示，如上文所述，由于节点3的权重与全部共识节点的权重和满足f:3f+1的关系，因此，节点1、节点2和节点4可对交易Tx5共识成功，并根据交易Tx5更新委托信息。具体是，以节点1为例，节点1在执行交易Tx5并共识成功之后，在表3的共识节点信息表中删除节点3的信息，并添加节点7作为共识节点，在表4所示的委托节点信息表中删除节点7的信息。

图7为本说明书一实施例中的共识节点的结构图，包括：

获取单元71，用于从区块链中获取多个共识节点的委托信息，所述委托信息用于指示各个所述共识节点关联的委托节点的数目，所述委托节点为所述区块链中委托任一所述共识节点进行共识的节点；

共识单元72，用于基于所述委托信息进行对共识提议的共识操作。

在一种实施方式中，所述共识节点，还包括：接收单元，用于接收第一交易，所述第一交易由所述多个共识节点中的第二节点发送，用于委托所述多个共识节点中的第三节点进行共识；更新单元，用于根据所述第一交易更新所述委托信息。

在一种实施方式中，所述委托信息中包括共识节点信息表，所述共识节点信息表中包括各个共识节点的标识和权重，所述权重用于指示各个所述共识节点关联的委托节点的数目，所述更新单元具体用于：在所述共识节点信息表中删除所述第二节点的信息，将所述第三节点的权重加一。

在一种实施方式中，所述委托信息中还包括委托节点信息表，所述更新单元具体用于：在委托节点信息表中记录所述第二节点对所述第三节点的委托。

在一种实施方式中，所述共识单元72具体用于：生成自身的对所述共识提议的签名，从其他共识节点接收所述其他共识节点对所述共识提议的签名，根据各个共识节点的权重信息计算获取的对所述共识提议的签名数，根据所述签名数确认共识是否成功。

在一种实施方式中，所述第一节点的委托信息中还包括委托所述第一节点的第四节点的标识，所述共识节点还包括：生成单元，用于在对所述共识提议共识成功之后，根据所述共识提议生成第一区块，将所述第一区块发送给所述第四节点。

在一种实施方式中，其中，所述区块链中包括智能合约，所述委托信息存储在所述智能合约的合约状态中，所述第一交易调用所述智能合约。

在一种实施方式中，所述委托信息还包括恶意节点列表，所述接收单元还用于：接收第二交易，所述第二交易用于指示所述多个共识节点中的第五节点为恶意节点，所述更新单元还用于：执行所述第二交易，在所述共识节点信息表中删除所述第五节点的信息，在所述恶意节点列表中添加所述第五节点的标识和所述第五节点关联的委托节点的标识。

在一种实施方式中，所述接收单元还用于，接收第三交易，所述第三交易用于指示所述多个共识节点中的第六节点为故障节点，执行所述第三交易，以在所述共识节点信息表中删除所述第六节点的信息、并在所述共识节点信息表中添加所述第六节点关联的委托节点的标识和权重。

在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字***“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(Hardware Description Language，HDL)，而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware DescriptionLanguage)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(RubyHardware Description Language)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-SpeedIntegrated Circuit Hardware Description Language)与Verilog。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。

控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

上述实施例阐明的***、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为服务器***。当然，本申请不排除随着未来计算机技术的发展，实现上述实施例功能的计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、车载人机交互设备、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

虽然本说明书一个或多个实施例提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。例如若使用到第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本说明书一个或多个时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储、石墨烯存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

本领域技术人员应明白，本说明书一个或多个实施例可提供为方法、***或计算机程序产品。因此，本说明书一个或多个实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书一个或多个实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本说明书一个或多个实施例可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本本说明书一个或多个实施例，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于***实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本说明书一个或多个实施例的实施例而已，并不用于限制本本说明书一个或多个实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书一个或多个实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在权利要求范围之内。

Claims (13)

1.一种共识方法，由区块链中第一节点执行，所述区块链包括多个共识节点，所述第一节点为所述多个共识节点中的一个，所述方法包括：

从区块链中获取委托信息，所述委托信息用于指示各个所述共识节点关联的委托节点的数目，所述委托节点为所述区块链中委托任一所述共识节点进行共识的节点；

基于所述委托信息进行对共识提议的共识操作，包括：生成自身的对所述共识提议的签名，从其他共识节点接收所述其他共识节点对所述共识提议的签名，根据各个共识节点关联的委托节点的数目计算获取的对所述共识提议的签名数，根据所述签名数确认共识是否成功。

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：

接收第一交易，所述第一交易由所述多个共识节点中的第二节点发送，用于委托所述多个共识节点中的第三节点进行共识；

根据所述第一交易在所述委托信息中删除所述第二节点的信息，更新所述第三节点关联的委托节点的数目。

3.根据权利要求2所述的方法，所述委托信息中包括共识节点信息表，所述共识节点信息表中包括各个共识节点的标识和权重，所述权重用于指示各个所述共识节点关联的委托节点的数目，所述根据所述第一交易更新所述委托信息包括：

在所述共识节点信息表中删除所述第二节点的信息，将所述第三节点的权重加一。

4.根据权利要求3所述的方法，所述委托信息中还包括委托节点信息表，所述方法还包括：在委托节点信息表中记录所述第二节点对所述第三节点的委托。

5.根据权利要求1或2所述的方法，所述委托信息中还包括委托所述第一节点的第四节点的标识，所述方法还包括：

在对所述共识提议共识成功之后，根据所述共识提议生成第一区块，将所述第一区块发送给所述第四节点。

6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述区块链中包括智能合约，所述委托信息存储在所述智能合约的合约状态中，所述第一交易调用所述智能合约。

7.根据权利要求3所述的方法，所述委托信息还包括恶意节点列表，所述方法还包括：接收第二交易，所述第二交易用于指示所述多个共识节点中的第五节点为恶意节点，执行所述第二交易，在所述共识节点信息表中删除所述第五节点的信息，在所述恶意节点列表中添加所述第五节点的标识和所述第五节点关联的委托节点的标识。

8.根据权利要求3所述的方法，还包括，接收第三交易，所述第三交易用于指示所述多个共识节点中的第六节点为故障节点，执行所述第三交易，以在所述共识节点信息表中删除所述第六节点的信息、并在所述共识节点信息表中添加所述第六节点关联的委托节点的标识和权重。

9.一种区块链节点，所述区块链包括多个共识节点，所述区块链节点为所述多个共识节点中的一个，包括：

获取单元，用于从区块链中获取委托信息，所述委托信息用于指示各个所述共识节点关联的委托节点的数目，所述委托节点为所述区块链中委托任一所述共识节点进行共识的节点；

共识单元，用于基于所述委托信息进行对共识提议的共识操作，其中，所述共识单元具体用于：生成自身的对所述共识提议的签名，从其他共识节点接收所述其他共识节点对所述共识提议的签名，根据各个共识节点关联的委托节点的数目计算获取的对所述共识提议的签名数，根据所述签名数确认共识是否成功。

10.根据权利要求9所述的节点，还包括：

接收单元，用于接收第一交易，所述第一交易由所述多个共识节点中的第二节点发送，用于委托所述多个共识节点中的第三节点进行共识；

更新单元，用于根据所述第一交易在所述委托信息中删除所述第二节点的信息，更新所述第三节点关联的委托节点的数目。

11.根据权利要求10所述的节点，所述委托信息中包括共识节点信息表，所述共识节点信息表中包括各个共识节点的标识和权重，所述权重用于指示各个所述共识节点关联的委托节点的数目，所述更新单元具体用于：

在所述共识节点信息表中删除所述第二节点的信息，将所述第三节点的权重加一。

12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行权利要求1-8中任一项的所述的方法。

13.一种共识节点，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有可执行代码，所述处理器执行所述可执行代码时，实现权利要求1-8中任一项所述的方法。