CN108122165A - 一种区块链共识方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种区块链共识方法及系统，通过监控节点按照节点信誉值分类产生的主节点从普通节点获取待共识验证的交易信息，并将第一预设时间内的交易信息广播至共识节点，以便共识节点对该交易信息进行投票验证，生成投票结果，再反馈该投票结果至主节点，由主节点进行统计以获得有效交易信息统计结果，并依据该交易信息统计结果，将合法有效的交易信息写入生成的新区块，实现区块链共识。可见，利用监控节点按照节点信誉值，分类产生具有不同操作权限的主节点、共识节点和普通节点，并仅允许共识节点参与投票验证操作，实现了共识操作与高耗性能操作的分开执行，避免了所有节点参与共识操作，进而缩短了共识周期所需时间，提高了共识效率。

Description

一种区块链共识方法及系统

技术领域

本发明涉及互联网金融领域，更具体的说，是涉及一种区块链共识方法及系统。

背景技术

区块链是按照时间顺序将区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，由多个节点共同参与维护，因此具有去中心化、公开透明的特点。为了确保区块链中区块所记录的交易信息均是合法有效的，需要在将交易信息写入区块之前，采用共识机制对该交易信息进行鉴别和验证。

目前，往往采用PoW算法(Proof Of Work，工作量证明机制)来对交易信息进行共识，具体的共识过程为：令所有参与节点通过大量遍历计算一个随机数，而第一个成功计算出该随机数的参与节点将获得区块的写入权，之后所有参与节点共同进行投票，且由获得区块写入权的参与节点统计投票信息，并将判断有效的交易信息写入新生成的区块里广播到网络中，令其他参与节点收到新生成的区块后各自进行更新。然而采用PoW算法完成区块链共识时，需要所有参与节点耗费大量资源和计算力来完成投票验证的共识操作，从而导致共识周期较长，降低了共识效率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种区块链共识方法及系统，缩减了共识周期，进而提高了共识效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种区块链共识方法，包括：

主节点从普通节点接收交易信息，并将第一预设时间内的交易信息广播至共识节点，其中，所述主节点的个数为一个，所述共识节点和所述普通节点的个数均为多个，且所述主节点、所述共识节点和所述普通节点由监控节点按照节点信誉值分类产生；

所述共识节点对接收到的所述第一预设时间内的交易信息进行投票验证，生成投票结果，并反馈所述投票结果到所述主节点；

所述主节点统计接收到的所述投票结果，获得有效交易信息统计结果，并将对应所述有效交易信息统计结果的交易信息写入新区块。

优选地，所述监控节点按照节点信誉值，分类产生所述主节点、所述共识节点和所述普通节点，包括：

针对每一个节点：

所述监控节点每隔第二预设时间，获取所述节点的性能级别、信息反馈能力、记账能力和同步能力；

所述监控节点依据所述节点的性能级别、信息反馈能力、记账能力和同步能力，计算所述节点的当前信誉值；

所述监控节点判断所述节点的当前信誉值是否与所述节点的节点信誉值相同；

若所述监控节点判断所述节点的当前信誉值与所述节点的节点信誉值不同，所述监控节点将所述节点的当前信誉值更新为所述节点的节点信誉值；

所述监控节点对判断更新后的节点和判断未更新的节点进行分类，将节点信誉值大于第一预设信誉值，且小于第二预设信誉值的节点作为所述普通节点，将节点信誉值最高的节点作为所述主节点，将除所述主节点之外，节点信誉值大于或等于所述第二预设信誉值的节点作为所述共识节点，所述第一预设信誉值小于所述第二预设信誉值。

优选地，所述监控节点依据所述节点的性能级别、信息反馈能力、记账能力和同步能力，计算所述节点的当前信誉值，包括：

所述监控节点将所述节点的性能级别与性能级别权重值相乘，获得第一信誉值；

所述监控节点将所述节点的信息反馈能力与信息反馈权重值相乘，获得第二信誉值；

所述监控节点将所述节点的记账能力与记账权重值相乘，获得第三信誉值；

所述监控节点将所述节点的同步能力与同步权重值相乘，获得第四信誉值；

所述监控节点将所述第一信誉值、所述第二信誉值、所述第三信誉值和所述第四信誉值相加，获得所述节点的当前信誉值。

优选地，所述区块链共识方法还包括：

所述监控节点对判断更新后的节点和判断未更新的节点进行分类，将节点信誉值大于第一预设信誉值，且小于第二预设信誉值的节点作为所述普通节点，将节点信誉值最高的节点作为所述主节点，将除所述主节点之外，节点信誉值大于或等于所述第二预设信誉值的节点作为所述共识节点之后，生成节点动态更新信息，并发送所述节点动态更新信息到所述主节点、所述共识节点和所述普通节点。

优选地，所述区块链共识方法还包括：

当所述监控节点发送所述节点动态更新信息到所述主节点、所述共识节点和所述普通节点中的任意一个或多个失败时，所述监控节点从所述共识节点中选择节点信誉值最高的节点，进行替换。

优选地，所述区块链共识方法还包括：

所述主节点在将对应所述有效交易信息统计结果的交易信息写入新区块之后，广播所述新区块到所述共识节点。

一种区块链共识系统，包括：

普通节点、主节点、共识节点和监控节点，其中，所述主节点与所述监控节点的个数均为一个，所述共识节点和所述普通节点的个数均为多个；

所述监控节点，用于按照节点信誉值分类产生所述主节点、所述共识节点和所述普通节点；

所述普通节点，用于产生并发送交易信息到所述主节点；

所述主节点，用于从普通节点接收交易信息，并将第一预设时间内的交易信息广播至所述共识节点；

所述共识节点，用于对接收到的所述第一预设时间内的交易信息进行投票验证，生成投票结果，并反馈所述投票结果到所述主节点；

所述主节点，还用于统计接收到的所述投票结果，获得有效交易信息统计结果，并将对应所述有效交易信息统计结果的交易信息写入新区块。

优选地，所述监控节点按照节点信誉值分类产生所述主节点、所述共识节点和所述普通节点，具体用于：

针对每一个节点：

每隔第二预设时间，获取所述节点的性能级别、信息反馈能力、记账能力和同步能力；

依据所述节点的性能级别、信息反馈能力、记账能力和同步能力，计算所述节点的当前信誉值；

判断所述节点的当前信誉值是否与所述节点的节点信誉值相同；

若所述节点的当前信誉值与所述节点的节点信誉值不同，将所述节点的当前信誉值更新为所述节点的节点信誉值；

对判断更新后的节点和判断未更新的节点进行分类，将节点信誉值大于第一预设信誉值，且小于第二预设信誉值的节点作为所述普通节点，将节点信誉值最高的节点作为所述主节点，将除所述主节点之外，节点信誉值大于或等于所述第二预设信誉值的节点作为所述共识节点，所述第一预设信誉值小于所述第二预设信誉值。

优选地，所述监控节点还用于：

对判断更新后的节点和判断未更新的节点进行分类，将节点信誉值大于第一预设信誉值，且小于第二预设信誉值的节点作为所述普通节点，将节点信誉值最高的节点作为所述主节点，将除所述主节点之外，节点信誉值大于或等于所述第二预设信誉值的节点作为所述共识节点之后，生成节点动态更新信息，并发送所述节点动态更新信息到所述主节点、所述共识节点和所述普通节点。

优选地，所述监控节点还用于：

当发送所述节点动态更新信息到所述主节点、所述共识节点和所述普通节点中的任意一个或多个失败时，从所述共识节点中选择节点信誉值最高的节点，进行替换。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种区块链共识方法及系统，通过监控节点按照节点信誉值分类产生的主节点从普通节点获取待共识验证的交易信息，并将第一预设时间内的交易信息广播至共识节点，以便共识节点对该交易信息进行投票验证，快速生成投票结果，再反馈该投票结果至主节点，由主节点进行统计以获得有效交易信息统计结果，并依据该交易信息统计结果，将合法有效的交易信息写入生成的新区块，实现区块链共识。可见，利用监控节点按照节点信誉值，分类产生具有不同操作权限的主节点、共识节点和普通节点，并仅允许共识节点参与投票验证操作，实现了共识操作与高耗性能操作的分开执行，避免了所有节点参与共识操作，进而缩短了共识周期所需的时间，提高了共识效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种区块链共识方法的方法流程图；

图2为本发明实施例提供的一种节点分类方法的方法流程图；

图3为本发明实施例提供的一种当前信誉值的计算方法的方法流程图；

图4为本发明实施例提供的一种区块链共识系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种区块链共识方法，请参见附图1，所述方法具体包括以下步骤：

S101：主节点从普通节点接收交易信息，并将第一预设时间内的交易信息广播至共识节点，其中，所述主节点的个数为一个，所述共识节点和所述普通节点的个数均为多个，且所述主节点、所述共识节点和所述普通节点由监控节点按照节点信誉值分类产生；

具体的，由于区块链是由多个节点共同参与维护的，因此利用监控节点按照节点信誉值，对剩余节点进行权限划分，从而得到一个主节点，多个共识节点和多个普通节点。其中，普通节点仅参与交易发起阶段，即接收待共识验证的多条交易信息，并广播该交易信息到主节点。交易信息可以是用户通过普通节点所创建的交易数据。节点信誉值能够反映共同参与维护区块链的节点自身综合能力，从而按照节点信誉值分类产生主节点、共识节点和普通节点，能够确保共识过程快速完成。

主节点用于从多个普通节点收集交易信息，并将收集到的交易信息存入到一个预先建立的交易列表中。由于主节点会不定时从普通节点接收到交易信息，因此主节点会设定一个时间值，即第一预设时间，并在时间达到第一预设时间时，将其在该第一预设时间内收集到的全部交易信息一起广播到共识节点，从而确保交易信息的及时共识。其中，第一预设时间是预先设置的一个时间值，如5秒、18秒等。

需要说明的是，监控节点、主节点、共识节点以及普通节点可以为服务器或个人电脑。

S102：所述共识节点对接收到的所述第一预设时间内的交易信息进行投票验证，生成投票结果，并反馈所述投票结果到所述主节点；

具体的，共识节点具有执行投票验证这一关键共识操作的权限，从而在从主节点接收到属于第一预设时间内的交易信息后，可以对每一条交易信息进行投票验证，生成投票结果，作为后续主节点判断交易信息是否合法有效的依据。其中，一个共识节点可以生成一个投票结果，该投票结果可以包含对该共识节点所接收到的全部交易信息判断是否合法有效的结果信息。例如，共识节点“X”从主节点接收到“交易信息A”和“交易信息B”两条交易信息，相应的，共识节点“X”所生成的投票结果包含“交易信息A有效”和“交易信息B无效”这两条结果信息。

需要说明的是，共识节点仅仅是从共同参与维护区块链的全部节点中选取出的部分节点，且仅执行投票验证这一关键共识操作，从而确保了执行关键共识操作的节点具备充裕的资源和计算力，有效加快了共识过程。

S103：所述主节点统计接收到的所述投票结果，获得有效交易信息统计结果，并将对应所述有效交易信息统计结果的交易信息写入新区块；

具体的，主节点除了负责收集交易信息，并广播第一预设时间内的交易信息到共识节点外，还负责统计全部共识节点反馈回来的投票结果，以获得有效交易信息统计结果，进而依据有效交易信息统计结果，将主节点从普通节点接收到的、属于第一预设时间内的交易信息中区分出合法有效的交易信息，写入到生成的新区块中。

其中，有效交易信息统计结果可以是将反馈回的全部投票结果中属于合法有效的交易信息进行汇总后生成的统计结果，以便主节点依据该有效交易信息统计结果，直接从属于第一预设时间内的交易信息中筛选出合法有效的交易信息进行写入操作，从而提高了将合法有效的交易信息写入新区块的速度。

需要说明的是，对于主节点从普通节点中接收到的、属于第一预设时间内的非法无效的交易信息，主节点可以在将对应有效交易信息统计结果的交易信息写入新区块之后，将非法无效的交易信息进行删除，或是存储到一个预先建立的不通过列表中，方便后续的追溯查验。

本发明实施例所公开的一种区块链共识方法，通过监控节点按照节点信誉值分类产生的主节点从普通节点获取待共识验证的交易信息，并将第一预设时间内的交易信息广播至共识节点，以便共识节点对该交易信息进行投票验证，快速生成投票结果，再反馈该投票结果至主节点，由主节点进行统计以获得有效交易信息统计结果，并依据该交易信息统计结果，将合法有效的交易信息写入生成的新区块，实现区块链共识。可见，利用监控节点按照节点信誉值，分类产生具有不同操作权限的主节点、共识节点和普通节点，并仅允许共识节点参与投票验证操作，实现了共识操作与高耗性能操作的分开执行，避免了所有节点参与共识操作，进而缩短了共识周期所需的时间，提高了共识效率。

可选的，在上述附图1所对应实施例中的S103之后，还包括：

所述主节点在将对应所述有效交易信息统计结果的交易信息写入新区块之后，广播所述新区块到所述共识节点。

本发明实施例中，通过在主节点将对应有效交易信息统计结果的交易信息写入生成的新区块之后，再广播该新区块到全部的共识节点，可以快速实现区块链中其他节点的本地同步更新。

由于主节点和共识节点对于快速完成对交易信息的共识验证起到了决定性影响，因此如何利用监控节点准确将全部节点划分为主节点、共识节点以及普通节点，对于区块链快速完成共识过程至关重要。故针对S101，如图2所示，本发明实施例公开了一种节点分类方法，所述方法具体包括以下步骤：

S201：针对每一个节点，所述监控节点每隔第二预设时间，获取所述节点的性能级别、信息反馈能力、记账能力和同步能力；

具体的，被监控节点分类后，具有不同操作权限的节点不是一成不变的，因此监控节点需要定时对共同参与维护区块链的全部节点进行监控与更新。换句话说，监控节点需要每隔第二预设时间，就从每一个节点获取其性能级别、信息反馈能力、记账能力和同步能力，作为后续判断该节点信誉值是否发生变化的依据。其中，第二预设时间可以是预先设置的一个时间值，如1分钟、5分钟等。

节点的性能级别包括节点等级和节点职能，而节点等级与节点职能是依据该节点在区块链共识过程中所起到的作用大小而灵活设定的，监控节点可从数据库中实时获取节点最新的等级与职能。其中，节点等级和节点职能越高，则节点的性能级别越高。

节点的信息反馈能力可以是指节点发送或接收信息的反应时间长短，若反应时间越短，则节点的信息反馈能力越高。其中，节点的信息反馈能力可被网络状况、自身硬件优劣等因素影响。

节点的记账能力可以是指节点将新区块链接到区块链的成功率；链接的成功率越高，则节点的记账能力越高。

节点的同步能力可以是指节点通过广播形式发送新区块到其他节点进行同步更新的成功率；同步更新的成功率越高，则节点的同步能力越高。

需要说明的是，本实施所提到的共同参与维护区块链的每一个节点均为有效节点。

S202：所述监控节点依据所述节点的性能级别、信息反馈能力、记账能力和同步能力，计算所述节点的当前信誉值；

具体的，针对共同参与维护区块链的每一个节点，监控节点均会计算其当前时刻的信誉值，即当前信誉值，作为后续是否动态更新主节点、共识节点和普通节点的依据。

S203：所述监控节点判断所述节点的当前信誉值是否与所述节点的节点信誉值相同，若否，则执行S204，若是，则执行S205。

S204：所述监控节点将所述节点的当前信誉值更新为所述节点的节点信誉值，并执行S205；

具体的，当判断出节点的当前信誉值与该节点的节点信誉值不同时，证明该节点的信誉值已发生改变，此时需要进行信誉值更新，将当前信誉值作为后续参与监控节点分类过程的节点信誉值。相应的，当判断出节点的当前信誉值与该节点的节点信誉值相同时，证明该节点的信誉值未发生改变，此时不需要进行信誉值更新，仍使用之前的节点信誉值参与后续的监控节点分类过程。

S205：所述监控节点对判断更新后的节点和判断未更新的节点进行分类，将节点信誉值大于第一预设信誉值，且小于第二预设信誉值的节点作为所述普通节点，将节点信誉值最高的节点作为所述主节点，将除所述主节点之外，节点信誉值大于或等于所述第二预设信誉值的节点作为所述共识节点，所述第一预设信誉值小于所述第二预设信誉值；

举例说明，共同参与维护区块链的节点包括：“节点1”、“节点2”、“节点3”、“节点4”和“节点5”，各自的节点信誉值分别为“60”、“75”、“90”、“88”和“94”，之后令“节点1”、“节点2”、“节点3”、“节点4”和“节点5”分别执行上述S201-S204步骤，“节点1”、“节点2”和“节点5”作为判断更新后的节点，且判断更新后的节点信誉值分别为“87”、“68”和“55”，“节点3”和“节点4”作为判断未更新的节点，其节点信誉值仍为“90”和“88”，此时监控节点再次对“节点1”、“节点2”、“节点3”、“节点4”和“节点5”进行分类，将节点信誉值大于40，且小于80的“节点2”和“节点5”作为普通节点，将节点信誉值最高的“节点3”作为主节点，将节点信誉值大于80的“节点1”和“节点4”作为共识节点。

需要说明的是，节点信誉值小于或等于第一预设信誉值的节点为无效节点，需要舍弃或替换。

本发明实施例中，通过监控节点定时获取每一个节点的性能级别、信息反馈能力、记账能力和同步能力，能够计算出每一个节点当前时刻的当前信誉值，监控节点再分别判断每一个节点的当前信誉值与其节点信誉值是否相同，若相同，则不更新，若不相同，则更新，之后监控节点对判断更新后的节点和判断未更新的节点进行分类，从而按照当前时刻的节点信誉值划分出主节点、共识节点和普通节点；可见，监控节点定时计算每一个节点的当前信誉值，并判断更新，可以确保分类准确性与实时性，进而提高了共识效率。

可选的，在上述附图2所对应实施例中S205之后，还包括：

所述监控节点生成节点动态更新信息，并发送所述节点动态更新信息到所述主节点、所述共识节点和所述普通节点。

具体的，节点动态更新信息可以是包括监控节点对判断更新后的节点和判断未更新的节点进行分类后所获得的主节点、共识节点和普通节点的信息。

监控节点发送节点动态更新信息到重新分类后的主节点、共识节点和普通节点，可以及时告知重新分类后的主节点、共识节点和普通节点其当前具有的操作权限，从而在下一次对交易信息进行共识过程时，采用重新分类后的主节点、共识节点和普通节点执行相关操作。

本发明实施例中，通过监控节点生成并发送节点动态更新信息到主节点、共识节点和普通节点，可以及时告知重新分类后的主节点、共识节点和普通节点其当前具有的操作权限，便于在下一次进行共识过程时，采用操作权限更新后的共识节点快速完成投票验证。

可选的，在上述所对应实施例中：所述监控节点生成节点动态更新信息，并发送所述节点动态更新信息到所述主节点、所述共识节点和所述普通节点之后，还包括：

当所述监控节点发送所述节点动态更新信息到所述主节点、所述共识节点和所述普通节点中的任意一个或多个失败时，所述监控节点从所述共识节点中选择节点信誉值最高的节点，进行替换。

具体的，当监控节点无法成功发送节点动态更新信息到主节点、共识节点和普通节点中的任意一个或多个时，证明该监控节点当前的网络状况和自身状况较差，此时需要从S205中分类获得的共识节点中选择节点信誉值最高的节点对其进行更换，避免对执行下一次共识过程产生影响。

需要说明的是，被替换的监控节点作为普通节点，参与交易发起阶段，即接收待共识验证的多条交易信息，并广播该交易信息到主节点。

本发明实施例中，通过在监控节点无法成功发送节点动态更新信息到主节点、共识节点和普通节点中的任意一个或多个时，从共识节点中选择节点信誉值最高的节点，进行替换，既避免了因监控节点自身出现问题而影响下一次共识过程，又确保了替换后的监控节点具备较高的处理能力。

针对上述附图2所对应实施例中的S202：针对每一个节点，所述监控节点依据所述节点的性能级别、信息反馈能力、记账能力和同步能力，计算所述节点的当前信誉值，本发明实施例公开了一种当前信誉值的计算方法，请参见附图3，所述方法具体包括以下步骤：

S301：所述监控节点将所述节点的性能级别与性能级别权重值相乘，获得第一信誉值；

具体的，性能级别权重值可以是依据节点的性能级别在共识过程中所起的作用大小而设定的一个百分数，如10％。

S302：所述监控节点将所述节点的信息反馈能力与信息反馈权重值相乘，获得第二信誉值；

具体的，信息反馈权重值可以是依据节点的信息反馈能力在共识过程中所起的作用大小而设定的一个百分数，如20％。

S303：所述监控节点将所述节点的记账能力与记账权重值相乘，获得第三信誉值；

具体的，记账权重值可以是依据节点的记账能力在共识过程中所起的作用大小而设定的一个百分数，如40％。

S304：所述监控节点将所述节点的同步能力与同步权重值相乘，获得第四信誉值；

具体的，同步权重值可以是依据节点的同步能力在共识过程中所起的作用大小而设定的一个百分数，如20％。

S305：所述监控节点将所述第一信誉值、所述第二信誉值、所述第三信誉值和所述第四信誉值相加，获得所述节点的当前信誉值；

具体的，获得的节点的当前信誉值最高不会超过预设最高信誉值，如100，也不会低于预设最低信誉值，如40。

需要说明的是，节点的当前信誉值的高低能够直接反映该节点的网络状态是否良好，是否具有高可用性、高可靠性和较好的计算能力等，是否容易发生长时间无反应、记账失败以及同步失败等现象。

本发明实施例中，通过将节点的性能级别、信息反馈能力、记账能力和同步能力分别与性能级别权重值、信息反馈权重值、记账权重值以及同步权重值相乘，可以获得第一信誉值、第二信誉值、第三信誉值以及第四信誉值，进而再将第一信誉值、第二信誉值、第三信誉值以及第四信誉值进行相加，获得节点的当前信誉值；可见，令反映节点不同方面的能力与其对应的权重值相乘，可以提高获得的当前信誉值的准确性和合理性，进而确保分类结果的最优性。

本发明实施例公开了一种区块链共识系统，请参见附图4，包括：

普通节点401、主节点402、共识节点403和监控节点404，其中，所述主节点402与所述监控节点404的个数均为一个，所述共识节点403和所述普通节点401的个数均为多个；

所述监控节点404，用于按照节点信誉值分类产生所述主节点402、所述共识节点403和所述普通节点401；

所述普通节点401，用于产生并发送交易信息到所述主节点402；

所述主节点402，用于从普通节点401接收交易信息，并将第一预设时间内的交易信息广播至所述共识节点403；

所述共识节点403，用于对接收到的所述第一预设时间内的交易信息进行投票验证，生成投票结果，并反馈所述投票结果到所述主节点402；

所述主节点402，还用于统计接收到的所述投票结果，获得有效交易信息统计结果，并将对应所述有效交易信息统计结果的交易信息写入新区块。

本发明实施例所公开的一种区块链共识系统，通过监控节点404按照节点信誉值分类产生的主节点402从普通节点401获取待共识验证的交易信息，并将第一预设时间内的交易信息广播至共识节点403，以便共识节点403对该交易信息进行投票验证，快速生成投票结果，再反馈该投票结果至主节点402，由主节点402进行统计以获得有效交易信息统计结果，并依据该交易信息统计结果，将合法有效的交易信息写入生成的新区块，实现区块链共识。可见，利用监控节点404按照节点信誉值，分类产生具有不同操作权限的主节点402、共识节点403和普通节点401，并仅允许共识节点403参与投票验证操作，实现了共识操作与高耗性能操作的分开执行，避免了所有节点参与共识操作，进而缩短了共识周期所需的时间，提高了共识效率。

本发明实施例提供的各个模块的工作过程，请参照附图1所对应的方法流程图，具体工作过程不再赘述。

可选的，上述附图4所对应实施例中的监控节点404按照节点信誉值分类产生所述主节点402、所述共识节点403和所述普通节点401，具体用于：

针对每一个节点：

每隔第二预设时间，获取所述节点的性能级别、信息反馈能力、记账能力和同步能力；

依据所述节点的性能级别、信息反馈能力、记账能力和同步能力，计算所述节点的当前信誉值；

判断所述节点的当前信誉值是否与所述节点的节点信誉值相同；

若所述节点的当前信誉值与所述节点的节点信誉值不同，将所述节点的当前信誉值更新为所述节点的节点信誉值；

对判断更新后的节点和判断未更新的节点进行分类，将节点信誉值大于第一预设信誉值，且小于第二预设信誉值的节点作为所述普通节点401，将节点信誉值最高的节点作为所述主节点402，将除所述主节点402之外，节点信誉值大于或等于所述第二预设信誉值的节点作为所述共识节点403，所述第一预设信誉值小于所述第二预设信誉值。

本发明实施例中，通过监控节点404定时获取每一个节点的性能级别、信息反馈能力、记账能力和同步能力，能够计算出每一个节点当前时刻的当前信誉值，监控节点404再分别判断每一个节点的当前信誉值与其节点信誉值是否相同，若相同，则不更新，若不相同，则更新，之后监控节点404对判断更新后的节点和判断未更新的节点进行分类，从而按照当前时刻的节点信誉值划分出主节点402、共识节点403和普通节点401；可见，监控节点404定时计算每一个节点的当前信誉值，并判断更新，可以确保分类准确性与实时性，进而提高了共识效率。

本发明实施例提供的各个模块的工作过程，请参照附图2所对应的方法流程图，具体工作过程不再赘述。

可选的，上述所对应实施例中的监控节点404还用于：对判断更新后的节点和判断未更新的节点进行分类，将节点信誉值大于第一预设信誉值，且小于第二预设信誉值的节点作为所述普通节点，将节点信誉值最高的节点作为所述主节点，将除所述主节点之外，节点信誉值大于或等于所述第二预设信誉值的节点作为所述共识节点之后，生成节点动态更新信息，并发送所述节点动态更新信息到所述主节点、所述共识节点和所述普通节点。

本发明实施例中，通过监控节点404生成并发送节点动态更新信息到主节点402、共识节点403和普通节点401，可以及时告知重新分类后的主节点402、共识节点403和普通节点401其当前具有的操作权限，便于在下一次进行共识过程时，采用操作权限更新后的共识节点403快速完成投票验证。

可选的，上述所对应实施例中的监控节点404还用于：当发送所述节点动态更新信息到所述主节点、所述共识节点和所述普通节点中的任意一个或多个失败时，从所述共识节点中选择节点信誉值最高的节点，进行替换。

本发明实施例中，通过在监控节点404无法成功发送节点动态更新信息到主节点402、共识节点403和普通节点401中的任意一个或多个时，从共识节点402中选择节点信誉值最高的节点，进行替换，既避免了因监控节点404自身出现问题而影响下一次共识过程，又确保了替换后的监控节点404具备较高的处理能力。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种区块链共识方法，其特征在于，包括：

主节点从普通节点接收交易信息，并将第一预设时间内的交易信息广播至共识节点，其中，所述主节点的个数为一个，所述共识节点和所述普通节点的个数均为多个，且所述主节点、所述共识节点和所述普通节点由监控节点按照节点信誉值分类产生；

所述共识节点对接收到的所述第一预设时间内的交易信息进行投票验证，生成投票结果，并反馈所述投票结果到所述主节点；

所述主节点统计接收到的所述投票结果，获得有效交易信息统计结果，并将对应所述有效交易信息统计结果的交易信息写入新区块。

2.根据权利要求1所述的区块链共识方法，其特征在于，所述监控节点按照节点信誉值，分类产生所述主节点、所述共识节点和所述普通节点，包括：

针对每一个节点：

所述监控节点每隔第二预设时间，获取所述节点的性能级别、信息反馈能力、记账能力和同步能力；

所述监控节点依据所述节点的性能级别、信息反馈能力、记账能力和同步能力，计算所述节点的当前信誉值；

所述监控节点判断所述节点的当前信誉值是否与所述节点的节点信誉值相同；

若所述监控节点判断所述节点的当前信誉值与所述节点的节点信誉值不同，所述监控节点将所述节点的当前信誉值更新为所述节点的节点信誉值；

所述监控节点对判断更新后的节点和判断未更新的节点进行分类，将节点信誉值大于第一预设信誉值，且小于第二预设信誉值的节点作为所述普通节点，将节点信誉值最高的节点作为所述主节点，将除所述主节点之外，节点信誉值大于或等于所述第二预设信誉值的节点作为所述共识节点，所述第一预设信誉值小于所述第二预设信誉值。

3.根据权利要求2所述的区块链共识方法，其特征在于，所述监控节点依据所述节点的性能级别、信息反馈能力、记账能力和同步能力，计算所述节点的当前信誉值，包括：

所述监控节点将所述节点的性能级别与性能级别权重值相乘，获得第一信誉值；

所述监控节点将所述节点的信息反馈能力与信息反馈权重值相乘，获得第二信誉值；

所述监控节点将所述节点的记账能力与记账权重值相乘，获得第三信誉值；

所述监控节点将所述节点的同步能力与同步权重值相乘，获得第四信誉值；

所述监控节点将所述第一信誉值、所述第二信誉值、所述第三信誉值和所述第四信誉值相加，获得所述节点的当前信誉值。

4.根据权利要求2所述的区块链共识方法，其特征在于，还包括：

所述监控节点对判断更新后的节点和判断未更新的节点进行分类，将节点信誉值大于第一预设信誉值，且小于第二预设信誉值的节点作为所述普通节点，将节点信誉值最高的节点作为所述主节点，将除所述主节点之外，节点信誉值大于或等于所述第二预设信誉值的节点作为所述共识节点之后，生成节点动态更新信息，并发送所述节点动态更新信息到所述主节点、所述共识节点和所述普通节点。

5.根据权利要求4所述的区块链共识方法，其特征在于，还包括：

当所述监控节点发送所述节点动态更新信息到所述主节点、所述共识节点和所述普通节点中的任意一个或多个失败时，所述监控节点从所述共识节点中选择节点信誉值最高的节点，进行替换。

6.根据权利要求1所述的区块链共识方法，其特征在于，还包括：

所述主节点在将对应所述有效交易信息统计结果的交易信息写入新区块之后，广播所述新区块到所述共识节点。

7.一种区块链共识系统，其特征在于，包括：

普通节点、主节点、共识节点和监控节点，其中，所述主节点与所述监控节点的个数均为一个，所述共识节点和所述普通节点的个数均为多个；

所述监控节点，用于按照节点信誉值分类产生所述主节点、所述共识节点和所述普通节点；

所述普通节点，用于产生并发送交易信息到所述主节点；

所述主节点，用于从普通节点接收交易信息，并将第一预设时间内的交易信息广播至所述共识节点；

所述共识节点，用于对接收到的所述第一预设时间内的交易信息进行投票验证，生成投票结果，并反馈所述投票结果到所述主节点；

所述主节点，还用于统计接收到的所述投票结果，获得有效交易信息统计结果，并将对应所述有效交易信息统计结果的交易信息写入新区块。

8.根据权利要求7所述的区块链共识系统，其特征在于，所述监控节点按照节点信誉值分类产生所述主节点、所述共识节点和所述普通节点，具体用于：

针对每一个节点：

每隔第二预设时间，获取所述节点的性能级别、信息反馈能力、记账能力和同步能力；

依据所述节点的性能级别、信息反馈能力、记账能力和同步能力，计算所述节点的当前信誉值；

判断所述节点的当前信誉值是否与所述节点的节点信誉值相同；

若所述节点的当前信誉值与所述节点的节点信誉值不同，将所述节点的当前信誉值更新为所述节点的节点信誉值；

对判断更新后的节点和判断未更新的节点进行分类，将节点信誉值大于第一预设信誉值，且小于第二预设信誉值的节点作为所述普通节点，将节点信誉值最高的节点作为所述主节点，将除所述主节点之外，节点信誉值大于或等于所述第二预设信誉值的节点作为所述共识节点，所述第一预设信誉值小于所述第二预设信誉值。

9.根据权利要求8所述的区块链共识系统，其特征在于，所述监控节点还用于：

对判断更新后的节点和判断未更新的节点进行分类，将节点信誉值大于第一预设信誉值，且小于第二预设信誉值的节点作为所述普通节点，将节点信誉值最高的节点作为所述主节点，将除所述主节点之外，节点信誉值大于或等于所述第二预设信誉值的节点作为所述共识节点之后，生成节点动态更新信息，并发送所述节点动态更新信息到所述主节点、所述共识节点和所述普通节点。

10.根据权利要求9所述的区块链共识系统，其特征在于，所述监控节点还用于：

当发送所述节点动态更新信息到所述主节点、所述共识节点和所述普通节点中的任意一个或多个失败时，从所述共识节点中选择节点信誉值最高的节点，进行替换。