CN109325746A - 一种基于存储的区块链激励方法、区块链网络及存储网络 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于存储的区块链激励方法、区块链网络及存储网络,包括:提出了一种区块链节点的排名算法,通过区块链节点的存储贡献和押注金额计算总贡献值,有效的评估了节点在存储贡献和押注方面对整个系统的贡献;提出了一种un_rank节点依附于rank节点排名的方法,让整个网络的节点尽可能的参与到排名中来,un_rank节点也可以通过存储贡献获得区块链奖励;提出了一种依据存储奖励和押注金额进行激励的方法,有效的激励了节点持续对整个区块链系统进行维护,保证区块链系统的安全。本发明适用于依据存储贡献对于节点进行奖励,能够有效评估节点的存储贡献,激励所有节点参与区块链的系统维护,并且基于此进行奖励。
Description
技术领域
本发明属于区块链领域,更具体的,涉及一种基于存储的区块链激励方法、区块链网络及存储网络。
背景技术
区块链(Blockchain)技术因为具有去中心化,交易过程透明、可追踪、且便于审计等优点,而被广泛的应用于金融领域,区块链中的共识是指不互信的多方对数据、行为或流程而达成一致的过程,而由此制定的共识机制则是保障区块链系统安全稳定运行的关键。
工作量证明(Proof of Work,简称POW)和权益证明(Proof of Stake,简称POS)是目前主流的共识机制。
然而,上述共识机制存在一些不可忽略的问题。POW机制奖励算力高的群体,通过计算一个随机数来获得出块权,因此其会在达成共识的过程中消耗大量能源;此外,由于矿池的存在,该机制在一定程度上有中心化的问题;POS机制奖励币天高的群体,持币者会倾向于囤积货币以获得更多收益,从而阻碍货币流通;此外,该机制同样也由于矿池的存在易产生中心化的问题;最后,该机制同样消耗能源,且无法惩罚作恶节点。
发明内容
针对现有技术的缺陷,本发明的目的在于解决现有区块链共识机制无法惩罚作恶节点、在共识过程中消耗大量能量、易产生中心化、没有激励用户共享闲置存储的技术问题。
为实现上述目的,第一方面,本发明提供一种基于存储的区块链激励方法,所述区块链激励方法在区块链网络和存储网络中应用,所述区块链网络用于维护用户的交易信息,所述存储网络用于管理用户的存储交易信息,所述交易信息包括所述存储交易信息,该方法包括以下步骤:
所述区块链网络接收第一类节点和第二类节点发送的注册信息;第二类节点向区块链网络注册时指定一个第一类节点作为其代表节点,所述第一类节点和第二类节点均用于维护用户交易和贡献存储,所述第二类节点的贡献存储值低于第一类节点的贡献存储值;所述第一类节点和第二类节点用于向所述区块链网络抵押数字货币以及向所述存储网络贡献存储;
所述区块链网络根据所述抵押数字货币的金额和存储贡献的值确定第一类节点的排名分数,并且根据排名分数将第一类节点进行排名;其中,第一类节点的排名分数通过第一类节点的分数和指定其作为代表节点的第二类节点的分数确定;
所述区块链网络判断第一类节点的总数是否超过委员会最大数量n,若超过,则取第一类节点排名中前n个第一类节点作为委员会成员,反之,按照排名取所有第一类节点作为委员会成员;
所述区块链网络按照委员会成员排名轮流计算当前第一类节点的总币息和总存储奖励,并将所述总币息、总存储奖励以及当前第一类节点携带的交易信息打包形成区块,作为出块节点发送给区块链网络中的其他节点;所述总币息根据该第一类节点以及指定该第一类节点其作为其代表节点的第二类节点的抵押数字货币和抵押时间确定,所述总存储奖励根据该第一类节点以及指定该第一类节点其作为其代表节点的第二类节点在前一个区块的形成时间至当前时间的存储贡献确定;
所述区块链网络中其它节点验证所述区块中交易的有效性,若其中至少超过一半的节点验证所述区块中的交易失败,则按比例扣除其对应的出块节点抵押数字货币,所述出块节点的抵押数字货币为其对应的第一类节点的抵押数字货币;该第一类节点的出块轮次结束,若不需要退出排名,则该第一类节点继续向所述区块链网络抵押数字货币以及向所述存储网络贡献存储,参与下一轮排名;若需要退出排名,则进入下一步骤;
所述区块链网络接收该第一类节点发送的退出排名的消息,判断该第一类节点参与排名总时间是否大于预设最短时间t,如果大于,则全额退还其抵押数字货币,反之,扣除一定比例的抵押数字货币后退还。
可选地,所述区块链网络中节点包括第一类节点和第二类节点;第一类节点参与排名,第二类节点依附于第一类节点存在;第一类节点和第二类节点是一对多的关系,一个第一类节点可以代表多个第二类节点,一个第二类节点只能指定一个第一类节点作为其代表。
可选地,所述区块链网络接收第一类节点和第二类节点发送的注册信息,包括:
(2-1)判断注册节点类型,如果是注册成为第一类节点,则转入步骤(2-2),如果是注册成为第二类节点,则转入步骤(2-3);
(2-2)区块链网络接收第一类节点注册交易,具体包括节点地址、节点公钥、当前时间戳以及私钥签名,转入步骤(2-6);
(2-3)指定的第一类节点接收第二类节点注册交易,具体包括节点地址、节点公钥、当前时间戳以及私钥签名;
(2-4)第一类节点验证第二类节点发送的注册交易中包含的当前时间戳是否在规定时间范围内,私钥签名是否正确;如果验证失败则第二类节点注册失败,如果验证成功,则第一类节点在第二类节点发送的注册交易上利用其私钥签名进行签名,广播给区块链网络;
(2-5)区块链网络验证所述第二类节点指定的第一类节点的签名,如果正确则第二类节点注册成功,第二类节点成为该第一类节点的下属节点之一,反之第二类节点注册失败;
(2-6)区块链网络验证第一类节点的签名,如果验证成功,则第一类节点注册成功,反之,第一类节点注册失败。
可选地,所述第一类节点和第二类节点向所述区块链网络抵押数字货币以及向所述存储网络贡献存储,包括:所述抵押数字货币将转入由区块链网络分配的地址;所述第一类节点和第二类节点均向存储网络贡献一定的存储空间,所述存储网络根据各个节点贡献的存储空间计算出对应的存储贡献值发送给区块链网络。
可选地,所述根据所述抵押数字货币的金额和存储贡献的值确定第一类节点的排名分数,并且根据排名分数将第一类节点进行排名,包括:
分别确定第一类节点和第二类节点中每一个节点的分数Pn,计算公式为:
Pn=a*抵押数字货币金额+b*存储贡献值
其中,a和b分别为预设权重值;
确定第一类节点的排名分数,所述第一类节点的排名分数通过所有指定其作为代表节点的第二类节点的分数之和乘以第一预设占比值,并与该第一类节点的分数相加得到;
根据各个第一类节点的排名分数,对所有第一类节点进行排名。
可选地,所述按照委员会成员排名轮流计算当前第一类节点的总币息和总存储奖励,包括:
分别确定第一类节点和第二类节点中每一个节点的币息R,计算公式为:R=抵押数字货币金额*T*y,其中,T为抵押时间,y为币息利率;确定第一类节点的总币息,所述第一类节点的总币息通过所有指定其作为代表节点的第二类节点的币息之和乘以第二预设占比值,并与该第一类节点的币息相加得到;
分别确定第一类节点和第二类节点中每一个节点的存储奖励Rs,计算公式为:Rs=x*S,其中,x为存储贡献比例,S为该节点从前一个区块的形成时间至当前时间的存储贡献;确定第一类节点的总存储奖励,所述第一类节点的总存储奖励通过所有指定其作为代表节点的第二类节点的存储奖励之和乘以第三预设占比值,并与该第一类节点的存储奖励相加得到。
第二方面,本发明提供一种区块链网络,所述区块链网络用于维护用户的交易信息,所述交易信息包括存储交易信息,所述区块链网络包括:
节点注册模块,用于接收第一类节点和第二类节点发送的注册信息;第二类节点向区块链网络注册时指定一个第一类节点作为其代表节点,所述第一类节点和第二类节点均用于维护用户交易和贡献存储,所述第二类节点的贡献存储值低于第一类节点的贡献存储值;所述第一类节点和第二类节点用于向所述区块链网络抵押数字货币以及向所述存储网络贡献存储;
节点排名模块,用于根据所述抵押数字货币的金额和存储贡献的值确定第一类节点的排名分数,并且根据排名分数将第一类节点进行排名;其中,第一类节点的排名分数通过第一类节点的分数和指定其作为代表节点的第二类节点的分数确定;
委员会成员确定模块,用于判断第一类节点的总数是否超过委员会最大数量n,若超过,则取第一类节点排名中前n个第一类节点作为委员会成员,反之,按照排名取所有第一类节点作为委员会成员;
打包区块出块模块,用于按照委员会成员排名轮流计算当前第一类节点的总币息和总存储奖励,并将所述总币息、总存储奖励以及当前第一类节点携带的交易信息打包形成区块,作为出块节点发送给区块链网络中的其他节点;所述总币息根据该第一类节点以及指定该第一类节点其作为其代表节点的第二类节点的抵押数字货币和抵押时间确定,所述总存储奖励根据该第一类节点以及指定该第一类节点其作为其代表节点的第二类节点在前一个区块的形成时间至当前时间的存储贡献确定;
区块交易有效性验证模块,用于通过其它节点验证所述区块中交易的有效性,若其中至少超过一半的节点验证所述区块中的交易失败,则按比例扣除其对应的出块节点抵押数字货币,所述出块节点的抵押数字货币为其对应的第一类节点的抵押数字货币;该第一类节点的出块轮次结束,若不需要退出排名,则该第一类节点继续向所述区块链网络抵押数字货币以及向所述存储网络贡献存储,参与下一轮排名;否则退出排名;
节点排名退出模块,用于接收该第一类节点发送的退出排名的消息,判断该第一类节点参与排名总时间是否大于预设最短时间t,如果大于,则全额退还其抵押数字货币,反之,扣除一定比例的抵押数字货币后退还。
可选地,所述节点注册模块,包括:
第一类节点注册单元,用于接收第一类节点注册交易,具体包括节点地址、节点公钥、当前时间戳以及私钥签名,以及验证第一类节点的签名,如果验证成功,则第一类节点注册成功,反之,第一类节点注册失败;
第二类节点注册单元,用于通过指定的第一类节点接收第二类节点注册交易,具体包括节点地址、节点公钥、当前时间戳以及私钥签名;通过第一类节点验证第二类节点发送的注册交易中包含的当前时间戳是否在规定时间范围内,私钥签名是否正确;如果验证失败则第二类节点注册失败,如果验证成功,则第一类节点在第二类节点发送的注册交易上利用其私钥签名进行签名并广播;以及验证所述第二类节点指定的第一类节点的签名,如果正确则第二类节点注册成功,第二类节点成为该第一类节点的下属节点之一,反之第二类节点注册失败。
可选地,所述节点排名模块分别确定第一类节点和第二类节点中每一个节点的分数Pn,并确定第一类节点的排名分数,所述第一类节点的排名分数通过所有指定其作为代表节点的第二类节点的分数之和乘以第一预设占比值,并与该第一类节点的分数相加得到;以及根据各个第一类节点的排名分数,对所有第一类节点进行排名;其中,Pn计算公式为:Pn=a*抵押数字货币金额+b*存储贡献值,a和b分别为预设权重值。
第三方面,本发明提供基于上述第一方面提供的基于存储的区块链激励方法的存储网络,该存储网络用于根据第一类节点和第二类节点贡献的存储空间分别计算出对应的存储贡献值发送给区块链网络。
总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,具有以下有益效果:
(1)本发明能够解决现有共识机制无法有效减少恶意节点的问题:由于本发明中节点需要在区块链上保存一定金额的押金,并且节点广播错误消息被网络中大部分节点验证后,会扣除一定押金,因此在一定程度上防止节点作恶,减少系统中的恶意节点数量。
(2)本发明能够解决现有共识机制易分叉以及消耗大量能源的问题:由于本发明区块链网络根据排名产生委员会,由委员会中节点依次出块,不需竞争出块权,区块确定性强,因此能够解决目前共识机制易分叉、中心化以及挖矿消耗大量能源的问题。
(3)本发明能够有效激励用户和节点共享闲置存储:由于本发明中节点排名依据存储贡献和押金,并且贡献存储会获得区块链的奖励,因此可以有效的奖励用户和节点共享闲置存储。
(4)本发明能够有效激励更多节点参与维护区块链系统的安全性:由于本发明中节点在无法进入排名的情况下,可以选择成为第二类节点,依附于第一类节点参与到排名中,依然可以获取币息奖励,因此可以有效的激励更多节点参与进来维护区块链的安全性。
附图说明
图1为本发明提供的基于存储的区块链激励方法流程图;
图2为本发明提供的区块链网络架构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明的整体思路在于结合区块链和存储网络,根据节点的押注金额和存储贡献计算全局排名,产生委员会,委员会中成员轮流出块。出块节点根据当前时间段内存储贡献发放存储奖励,根据本节点押注金额以及押注时间发放币息奖励。为了防止节点作恶,在大部分节点验证失败后会扣除节点部分押金。为了防止节点出块拿到奖励之后提前退出系统维护,保持区块链系统的稳定,提前退出的节点也会扣除部分押金。
图1为本发明提供的基于存储的区块链激励方法流程图,其中,在该实施例中,可将第一类节点记为rank节点,将第二类节点记为un_rank节点。如图1所示,包括以下步骤:
(1)区块链网络、存储网络分别启动,初始化区块链网络中的相关参数,并且等待接受来自于外部的交易请求。
步骤(1)包括以下子步骤:
(1-1)启动一个完整的区块链网络,包括若干个容错节点;
(1-2)启动一个存储网络,连接区块链网络,提供各个节点的存储贡献值;
(1-3)初始化区块链网络中的各个参数,包括押注和存储贡献在排名中所占权重a和b,un_rank节点的分数占比r,币息利率y,委员会成员最大数量n,节点参与排名最短时间t,存储贡献比例x。
具体而言,区块链系统中节点包括两类,rank节点和un_rank节点。Rank节点参与系统排名,un_rank节点依附于rank节点存在。
(2)单个节点注册,rank节点直接向区块链网络注册,进入区块链网络,参与区块链网络的排名。un_rank节点注册时需要指定一个rank节点作为代表节点。
具体而言,rank节点和un_rank节点是一对多的关系,即一个rank节点可以代表多个un_rank节点,一个un_rank节点只能指定一个rank节点作为代表。
步骤(2)具体包括以下子步骤:
(2-1)判断注册节点类型,如果是注册成为rank节点则转入步骤(2-2),如果是注册成为un_rank节点则转入步骤(2-3)。
(2-2)向区块链网络发送一个rank注册交易,具体包括节点地址、节点公钥、当前时间戳以及私钥签名,转入步骤(2-6)。
(2-3)向指定的rank节点发送一个un_rank注册交易,具体包括节点地址、节点公钥、当前时间戳以及私钥签名。
(2-4)rank节点验证这笔交易中时间戳是否在规定范围内,签名是否正确。如果验证失败则过程结束,如果验证成功,则rank节点在这笔交易上增加自己的签名,广播给区块链网络。
(2-5)区块链网络验证rank节点的签名,如果正确则注册成功,un_rank节点成为该rank节点的下属节点之一,反之注册失败,过程结束。
(2-6)区块链网络验证rank节点的签名,如果验证成功,则注册成功,反之,注册失败,过程结束。
(3)节点分别向区块链网络押注以及向存储网络贡献存储,同时向区块链网络发送一个可以开始参与节点排序的消息。
具体而言,节点押注的数字货币将转入一个专用地址,该地址由区块链系统控制。节点向存储网络贡献一定的存储空间,如1TB,存储网络将根据存储空间计算出一个存储贡献值发送给区块链网络。例如,节点贡献了1TB的存储空间,存储网络计算出1TB的存储空间价值为5,则存储贡献值为5。
(4)根据押注金额和存储贡献值计算rank节点的分数,并且根据分数进行排名。其中,rank节点的分数由两部分组成,分别是本节点分数以及下属un_rank节点的分数。
步骤(4)具体包括以下子步骤:
(4-1)分别计算每一个节点的分数,包括rank节点和un_rank节点,计算公式为:
Pn=a*押注金额+b*存储贡献值
其中,a和b分别是步骤(1)中初始化的权重值。
(4-2)计算rank节点的总分数,计算公式为:
P=Prank+r*(Pun_rank_1+Pun_rank_2+…Pun_rank_i···+Pun_rank_n)
其中,1≤i≤n,P为总分数,Prank为步骤(4-1)中计算出的rank节点的分数,Pun_rank_i为rank节点第i个下属的un_rank节点的分数,r为步骤(1)中初始化的un_rank节点的比例。
(4-3)根据步骤(4-2)中计算出的各rank节点的总分数,对所有rank节点进行排名。
(5)rank节点总数是否超过了委员会最大数量,如果超过,则取rank节点排名的前n个作为委员会成员,反之,按照排名取所有rank节点作为委员会成员。
(6)委员会成员根据本节点的押注金额计算应获得的币息,以及根据这一段时间内的存储贡献计算存储奖励。
步骤(6)具体包括以下子步骤:
(6-1)根据该节点的押注金额,计算本节点以及下属节点币息奖励,各个节点币息的计算公式为:
Rrank_i=M*T*y
其中,Ri为币息奖励,M为押注金额,T为押注时间,y为步骤(1)中初始化的币息利率。节点出块时只计算本节点以及下属un_rank节点币息奖励,rank节点的总币息通过其所有下属un_rank节点币息之和乘以预设占比值,并与该rank节点的币息相加得到,且在一轮排名中,一个节点的币息奖励只计算一次。
(6-2)接受来自存储网络的当前时间段内的存储贡献,计算总存储奖励,各个节点存储奖励Rs的计算公式为:
Rs=x*S
rank节点的总存储奖励通过其所有下属un_rank节点的存储奖励之和乘以预设占比值,并与该rank节点的存储奖励相加得到。
(6-3)打包所有交易到区块中,其中包括币息奖励Ri,存储奖励Rs,以及这个时间段内所有交易,广播区块到整个区块链网络。
(7)网络中其它节点验证区块中交易的有效性,若大部分节点验证失败,则扣除当前出块节点部分押注金额。
具体而言,本步骤中大部分节点指超过整个网络节点的50%,优选是超过整个网络节点的75%。本步骤中部分押注金额,是不超过节点押金总额,优选是押金的30%。
(8)本节点出块轮次结束,等待由其他节点广播的区块,参与维护区块链网络。如果需要退出排名,则进入步骤(9),否则,进入步骤(3),参与下一轮排名。
(9)节点向区块链网络发送退出排名消息,判断参与排名总时间是否大于步骤(1)中初始化的最短时间t,如果大于,则全额退还押注金额,反之,扣除一定比例的押注金额之后返还,过程结束。
优选地,时间t为一个月,具体而言,参与排名总时间从步骤(3)中报名成功开始计算。
图2为本发明提供的区块链网络架构图,如图2所示,包括:
节点注册模块,用于接收第一类节点和第二类节点发送的注册信息;第二类节点向区块链网络注册时指定一个第一类节点作为其代表节点,所述第一类节点和第二类节点均用于维护用户交易和贡献存储,所述第二类节点的贡献存储值低于第一类节点的贡献存储值;所述第一类节点和第二类节点用于向所述区块链网络抵押数字货币以及向所述存储网络贡献存储。
节点排名模块,用于根据所述抵押数字货币的金额和存储贡献的值确定第一类节点的排名分数,并且根据排名分数将第一类节点进行排名;其中,第一类节点的排名分数通过第一类节点的分数和指定其作为代表节点的第二类节点的分数确定。
委员会成员确定模块,用于判断第一类节点的总数是否超过委员会最大数量n,若超过,则取第一类节点排名中前n个第一类节点作为委员会成员,反之,按照排名取所有第一类节点作为委员会成员。
打包区块出块模块,用于按照委员会成员排名轮流计算当前第一类节点的总币息和总存储奖励,并将所述总币息、总存储奖励以及当前第一类节点携带的交易信息打包形成区块,作为出块节点发送给区块链网络中的其他节点;所述总币息根据该第一类节点以及指定该第一类节点其作为其代表节点的第二类节点的抵押数字货币和抵押时间确定,所述总存储奖励根据该第一类节点以及指定该第一类节点其作为其代表节点的第二类节点在前一个区块的形成时间至当前时间的存储贡献确定。
区块交易有效性验证模块,用于通过其它节点验证所述区块中交易的有效性,若其中至少超过一半的节点验证所述区块中的交易失败,则按比例扣除其对应的出块节点抵押数字货币,所述出块节点的抵押数字货币为其对应的第一类节点的抵押数字货币;该第一类节点的出块轮次结束,若不需要退出排名,则该第一类节点继续向所述区块链网络抵押数字货币以及向所述存储网络贡献存储,参与下一轮排名;否则退出排名。
节点排名退出模块,用于接收该第一类节点发送的退出排名的消息,判断该第一类节点参与排名总时间是否大于预设最短时间t,如果大于,则全额退还其抵押数字货币,反之,扣除一定比例的抵押数字货币后退还。
具体地,节点注册模块,包括:
第一类节点注册单元,用于接收第一类节点注册交易,具体包括节点地址、节点公钥、当前时间戳以及私钥签名,以及验证第一类节点的签名,如果验证成功,则第一类节点注册成功,反之,第一类节点注册失败。
第二类节点注册单元,用于通过指定的第一类节点接收第二类节点注册交易,具体包括节点地址、节点公钥、当前时间戳以及私钥签名;通过第一类节点验证第二类节点发送的注册交易中包含的当前时间戳是否在规定时间范围内,私钥签名是否正确;如果验证失败则第二类节点注册失败,如果验证成功,则第一类节点在第二类节点发送的注册交易上利用其私钥签名进行签名并广播;以及验证所述第二类节点指定的第一类节点的签名,如果正确则第二类节点注册成功,第二类节点成为该第一类节点的下属节点之一,反之第二类节点注册失败。
可选地,节点排名模块分别确定第一类节点和第二类节点中每一个节点的分数Pn,并确定第一类节点的排名分数,所述第一类节点的排名分数通过所有指定其作为代表节点的第二类节点的分数之和乘以第一预设占比值,并与该第一类节点的分数相加得到;以及根据各个第一类节点的排名分数,对所有第一类节点进行排名;其中,Pn计算公式为:Pn=a*抵押数字货币金额+b*存储贡献值,a和b分别为预设权重值。
具体地,各个模块的功能可参照前述方法实施例中的详细描述,在此不做赘述。
本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于存储的区块链激励方法,其特征在于,所述区块链激励方法在区块链网络和存储网络中应用,所述区块链网络用于维护用户的交易信息,所述存储网络用于管理用户的存储交易信息,所述交易信息包括所述存储交易信息,所述方法包括以下步骤:
所述区块链网络接收第一类节点和第二类节点发送的注册信息;第二类节点向区块链网络注册时指定一个第一类节点作为其代表节点,所述第一类节点和第二类节点均用于维护用户交易和贡献存储,所述第二类节点的贡献存储值低于第一类节点的贡献存储值;所述第一类节点和第二类节点用于向所述区块链网络抵押数字货币以及向所述存储网络贡献存储;
所述区块链网络根据所述抵押数字货币的金额和存储贡献的值确定第一类节点的排名分数,并且根据排名分数将第一类节点进行排名;其中,第一类节点的排名分数通过第一类节点的分数和指定其作为代表节点的第二类节点的分数确定;
所述区块链网络判断第一类节点的总数是否超过委员会最大数量n,若超过,则取第一类节点排名中前n个第一类节点作为委员会成员,反之,按照排名取所有第一类节点作为委员会成员;
所述区块链网络按照委员会成员排名轮流计算当前第一类节点的总币息和总存储奖励,并将所述总币息、总存储奖励以及当前第一类节点携带的交易信息打包形成区块,作为出块节点发送给区块链网络中的其他节点;所述总币息根据该第一类节点以及指定该第一类节点其作为其代表节点的第二类节点的抵押数字货币和抵押时间确定,所述总存储奖励根据该第一类节点以及指定该第一类节点其作为其代表节点的第二类节点在前一个区块的形成时间至当前时间的存储贡献确定;
所述区块链网络中其它节点验证所述区块中交易的有效性,若其中至少超过一半的节点验证所述区块中的交易失败,则按比例扣除其对应的出块节点抵押数字货币,所述出块节点的抵押数字货币为其对应的第一类节点的抵押数字货币;该第一类节点的出块轮次结束,若不需要退出排名,则该第一类节点继续向所述区块链网络抵押数字货币以及向所述存储网络贡献存储,参与下一轮排名;若需要退出排名,则进入下一步骤;
所述区块链网络接收该第一类节点发送的退出排名的消息,判断该第一类节点参与排名总时间是否大于预设最短时间t,如果大于,则全额退还其抵押数字货币,反之,扣除一定比例的抵押数字货币后退还。
2.根据权利要求1所述的基于存储的区块链激励方法,其特征在于,所述区块链网络中节点包括第一类节点和第二类节点;第一类节点参与排名,第二类节点依附于第一类节点存在;
第一类节点和第二类节点是一对多的关系,一个第一类节点可以代表多个第二类节点,一个第二类节点只能指定一个第一类节点作为其代表。
3.根据权利要求1所述的基于存储的区块链激励方法,其特征在于,所述区块链网络接收第一类节点和第二类节点发送的注册信息,包括:
(2-1)判断注册节点类型,如果是注册成为第一类节点,则转入步骤(2-2),如果是注册成为第二类节点,则转入步骤(2-3);
(2-2)区块链网络接收第一类节点注册交易,具体包括节点地址、节点公钥、当前时间戳以及私钥签名,转入步骤(2-6);
(2-3)指定的第一类节点接收第二类节点注册交易,具体包括节点地址、节点公钥、当前时间戳以及私钥签名;
(2-4)第一类节点验证第二类节点发送的注册交易中包含的当前时间戳是否在规定时间范围内,私钥签名是否正确;如果验证失败则第二类节点注册失败,如果验证成功,则第一类节点在第二类节点发送的注册交易上利用其私钥签名进行签名,广播给区块链网络;
(2-5)区块链网络验证所述第二类节点指定的第一类节点的签名,如果正确则第二类节点注册成功,第二类节点成为该第一类节点的下属节点之一,反之第二类节点注册失败;
(2-6)区块链网络验证第一类节点的签名,如果验证成功,则第一类节点注册成功,反之,第一类节点注册失败。
4.根据权利要求1所述的基于存储的区块链激励方法,其特征在于,所述第一类节点和第二类节点向所述区块链网络抵押数字货币以及向所述存储网络贡献存储,包括:
所述抵押数字货币将转入由区块链网络分配的地址;
所述第一类节点和第二类节点均向存储网络贡献一定的存储空间,所述存储网络根据各个节点贡献的存储空间计算出对应的存储贡献值发送给区块链网络。
5.根据权利要求1所述的基于存储的区块链激励方法,其特征在于,所述根据所述抵押数字货币的金额和存储贡献的值确定第一类节点的排名分数,并且根据排名分数将第一类节点进行排名,包括:
分别确定第一类节点和第二类节点中每一个节点的分数Pn,计算公式为:
Pn=a*抵押数字货币金额+b*存储贡献值
其中,a和b分别为预设权重值;
确定第一类节点的排名分数,所述第一类节点的排名分数通过所有指定其作为代表节点的第二类节点的分数之和乘以第一预设占比值,并与该第一类节点的分数相加得到;
根据各个第一类节点的排名分数,对所有第一类节点进行排名。
6.根据权利要求1所述的基于存储的区块链激励方法,其特征在于,所述按照委员会成员排名轮流计算当前第一类节点的总币息和总存储奖励,包括:
分别确定第一类节点和第二类节点中每一个节点的币息R,计算公式为:R=抵押数字货币金额*T*y,其中,T为抵押时间,y为币息利率;确定第一类节点的总币息,所述第一类节点的总币息通过所有指定其作为代表节点的第二类节点的币息之和乘以第二预设占比值,并与该第一类节点的币息相加得到;
分别确定第一类节点和第二类节点中每一个节点的存储奖励Rs,计算公式为:Rs=x*S,其中,x为存储贡献比例,S为该节点从前一个区块的形成时间至当前时间的存储贡献;确定第一类节点的总存储奖励,所述第一类节点的总存储奖励通过所有指定其作为代表节点的第二类节点的存储奖励之和乘以第三预设占比值,并与该第一类节点的存储奖励相加得到。
7.一种区块链网络,所述区块链网络用于维护用户的交易信息,所述交易信息包括存储交易信息,其特征在于,所述区块链网络包括:
节点注册模块,用于接收第一类节点和第二类节点发送的注册信息;第二类节点向区块链网络注册时指定一个第一类节点作为其代表节点,所述第一类节点和第二类节点均用于维护用户交易和贡献存储,所述第二类节点的贡献存储值低于第一类节点的贡献存储值;所述第一类节点和第二类节点用于向所述区块链网络抵押数字货币以及向所述存储网络贡献存储;
节点排名模块,用于根据所述抵押数字货币的金额和存储贡献的值确定第一类节点的排名分数,并且根据排名分数将第一类节点进行排名;其中,第一类节点的排名分数通过第一类节点的分数和指定其作为代表节点的第二类节点的分数确定;
委员会成员确定模块,用于判断第一类节点的总数是否超过委员会最大数量n,若超过,则取第一类节点排名中前n个第一类节点作为委员会成员,反之,按照排名取所有第一类节点作为委员会成员;
打包区块出块模块,用于按照委员会成员排名轮流计算当前第一类节点的总币息和总存储奖励,并将所述总币息、总存储奖励以及当前第一类节点携带的交易信息打包形成区块,作为出块节点发送给区块链网络中的其他节点;所述总币息根据该第一类节点以及指定该第一类节点其作为其代表节点的第二类节点的抵押数字货币和抵押时间确定,所述总存储奖励根据该第一类节点以及指定该第一类节点其作为其代表节点的第二类节点在前一个区块的形成时间至当前时间的存储贡献确定;
区块交易有效性验证模块,用于通过其它节点验证所述区块中交易的有效性,若其中至少超过一半的节点验证所述区块中的交易失败,则按比例扣除其对应的出块节点抵押数字货币,所述出块节点的抵押数字货币为其对应的第一类节点的抵押数字货币;该第一类节点的出块轮次结束,若不需要退出排名,则该第一类节点继续向所述区块链网络抵押数字货币以及向所述存储网络贡献存储,参与下一轮排名;否则退出排名;
节点排名退出模块,用于接收该第一类节点发送的退出排名的消息,判断该第一类节点参与排名总时间是否大于预设最短时间t,如果大于,则全额退还其抵押数字货币,反之,扣除一定比例的抵押数字货币后退还。
8.根据权利要求7所述的区块链网络,其特征在于,所述节点注册模块,包括:
第一类节点注册单元,用于接收第一类节点注册交易,具体包括节点地址、节点公钥、当前时间戳以及私钥签名,以及验证第一类节点的签名,如果验证成功,则第一类节点注册成功,反之,第一类节点注册失败;
第二类节点注册单元,用于通过指定的第一类节点接收第二类节点注册交易,具体包括节点地址、节点公钥、当前时间戳以及私钥签名;通过第一类节点验证第二类节点发送的注册交易中包含的当前时间戳是否在规定时间范围内,私钥签名是否正确;如果验证失败则第二类节点注册失败,如果验证成功,则第一类节点在第二类节点发送的注册交易上利用其私钥签名进行签名并广播;以及验证所述第二类节点指定的第一类节点的签名,如果正确则第二类节点注册成功,第二类节点成为该第一类节点的下属节点之一,反之第二类节点注册失败。
9.根据权利要求7所述的区块链网络,其特征在于,所述节点排名模块分别确定第一类节点和第二类节点中每一个节点的分数Pn,并确定第一类节点的排名分数,所述第一类节点的排名分数通过所有指定其作为代表节点的第二类节点的分数之和乘以第一预设占比值,并与该第一类节点的分数相加得到;以及根据各个第一类节点的排名分数,对所有第一类节点进行排名;其中,Pn计算公式为:Pn=a*抵押数字货币金额+b*存储贡献值,a和b分别为预设权重值。
10.一种基于权利要求1至6任一项所述基于存储的区块链激励方法的存储网络,其特征在于,所述存储网络用于根据第一类节点和第二类节点贡献的存储空间分别计算出对应的存储贡献值发送给区块链网络。
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