CN109886811A - 改进的基于声誉因子与社区化管理的区块链共识算法 - Google Patents

Abstract

本发明属于互联网和区块链领域，特别涉及一种改进的基于声誉因子与社区化管理的区块链共识算法，包括初始化新节点，新节点加入网络选择社区加入，并在满足参选条件之后有权参与选举；有权参与选举的节点成为候选人参与竞选或者成为选民为候选人投票；竞选成功的节点履行记账操作，并对上一次轮选举的赏金进行分配，社区中其他节点对社区代表进行监督操作；本发明一方面依据声誉因子与节点行为的关联性，声誉因子作为节点行为指征可以在投票选举辅助选民投票，将声誉因子跟节点权益、记账赏金联结；另一方面采用社区化管理，不仅可以使记账节点的个数随着网络体量的变化自动调节，也可以让记账节点作为不同利益团体的代表参与决策。

Description

改进的基于声誉因子与社区化管理的区块链共识算法

技术领域

本发明属于互联网和区块链领域，特别涉及一种改进的基于声誉因子与社区化管理的区块链共识算法。

背景技术

在区块链技术中，共识算法作为其底层技术发挥着至关重要的作用。目前，区块链DPoS共识算法虽然摆脱了如PoW算法与PoS算法中的挖矿过程，但由于社区代表需要由全网投票决定，而投票本身是人工投票，投票需要时间、精力的投入，更需要对网络有一定的了解。而在目前的DPoS算法中，首先，选民在选举过程中选票的数量，等于币龄(或持币量)，致使一些持有高币龄(或代币)的节点权益过大而左右选举结果；第二，目前并没有一种可以对网络节点行为倾向有较为直观的量化表示方式，使选民惫于对大量参选节点进行了解；其次，网络激励只针对社区代表，而选民缺乏相应的激励，导致选民投票意愿的降低，与社区代表对选民的贿赂选票行为；第四，在很多实际应用场景中并不需要代币，使DPoS共识算法的使用场景受限；第五，该算法中，网络的记账代表数量往往提前设定，不能根据网络体量的变化和实际需要进行动态调整。为了解决这些问题，需要对算法的选举机制进行改进，故提出了基于声誉因子的选举机制；并将有利益相关的节点组成社区，对网络进行社区化管理，不仅加强了节点对网络的责任感和归属感，也使社区代表的数量可以随网络体量的变化而动态增减。将选举与监督跟激励机制相挂钩，从声誉和经济两方面激励节点对共识过程的参与和监督。该方法摆脱了区块链DPoS共识算法中代币的束缚，加强了网络节点行为倾向与实际利益的关联度，提高了算法的鲁棒性和其在实际应用场景的可行性。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有的不足，提供一种改进的基于声誉因子与社区化管理的区块链共识算法，包括以下步骤：

S1：在网络链路上线前成立默认社区，网络链路上线后根据网络链路中节点的活动建立新的社区，当社区不满足社区成立条件时，该社区进入社区消亡过程；

S2：当新节点加入网络链路中时，初始化新节点，新节点选择一个社区加入，并在满足参选条件之后有权参与选举；

S3：在可进行选举的社区的选举期间内，有权参与选举的节点成为候选人参与竞选或者成为选民为候选人投票；

S4：竞选成功的节点成为社区代表，社区代表缴纳保证金并履行记账操作，并对上一轮选举的赏金进行分配，社区中其他节点对社区代表进行监督操作；

S5：监督操作中，当当前社区代表不合法记账达n次或者代表的节点声誉降低到R_I-min之后，返回步骤S3重新选举一个社区代表替换当前社区代表；否则当前社区代表一直记账直到本轮任期结束。

进一步的，网络中的社区必须满足以下社区成立条件：

社区节点数量需在min到max+min之间，其中max为满员警示线，min为社区节点数量下限；

社区声誉需保持在R'以上；

社区内有选举权的节点比例需达到r％，且选举参与率需达到r^*％。

进一步的，网络中社区的成立与消亡包括：在链路上线前设置一个默认社区；当链路上线后，链路中的节点可通过申请创建社区，通过申请创建社区需要当前所有社区代表决策，且通过申请创建的社区的初始声誉值为0；若社区达到满员警戒线max，社区可进行社区分裂创建新社区，分裂创建的社区的与原社区的声誉一致；当社区主动解散或者不满足社区成立条件时，该社区开始消亡，若该社区为通过分裂创建的社区，则将该社区中的节点划归到其他由原社区分裂的社区中，否则社区中的节点划归到默认社区。

进一步的，默认社区为尚未被其他社区接纳的节点提供临时停靠点，当默认社区的节点数量达到min时，社区中的节点进行选举操作、记账操作和监督操作；否则默认社区不参与选举操作和记账操作，仅为节点提供临时停靠点。

进一步的，所述初始化新节点包括：当新节点加入网络，节点停靠在默认社区，且该节点可请加入其他社区，若申请不成功t时间后重新申请；当节点提出加入社区时，社区需向当前社区代表提交申请意向，申请意向包括申请缘由、是否符合该社区属性、情况简述，且节点成功加入该社区后，T^*时间内不允许退出。

进一步的于，所述选举条件包括：节点加入该社区的时间不小于T₀，且声誉因子达到R*；其中声誉因子分为节点声誉和社区声誉，取值范围均为[0，R]；新节点和新社区的声誉初始值为0，根据对网络影响程度为不同网络活动设置不同的声誉分值，依据节点参加的网络活动的分值为该节点的节点声誉加分或扣分，且保持在线但未参加网络活动或离线的节点，节点声誉将随时间衰减；社区声誉由社区代表的记账表现和选民对该代表的监督状况决定。

进一步的，所述社区代表选举包括：当节点的声誉因子未达到R^*时节点权益为0，当达到R^*获得节点权益1，当节点的声誉因子大于R^*后，节点的声誉因子每升高R₀，节点权益加1；节点在作为选民为候选节点投票时，只能填写一份选票，候选节点获得的选票数量为所有选民的节点权益值之和；其中以节点提交选票的时间戳为依据，时间戳不在选举时间范围内的票将被丢弃；若该节点在投票期间内退出社区，则该节点选票权益值减半。

进一步的，记账操作包括：

S41：记账权交接，新社区代表缴纳保证金，同步账本信息，并对原社区代表账本进行确认。

S42：上一轮记账赏金的分配，新社区代表开始行使记账权后，新社区代表则开始对上一届记账获得的赏金进行分配，每次社区代表完成记账则网络发放赏金B，每轮记账社区可最多获得赏金Bonus，每个社区可分配的B为Bonus乘以新社区选举交接完成时该社区的社区声誉Rc，即Bonus＝B*Rc；其中Bonus的P％给社区代表，共Bc；将Bonus的Q％分配给社区选民，区中Q％＝1-P％，共BI；每个选民实得赏金Bi；

S43：选民节点对社区代表行为进行监督，若发现社区代表声誉值持续跌落到阈值，则该选民节点自发投票选择替换。

进一步的，对上一次轮选举的赏金进行分配包括：

若上一轮中，该社区代表全程合法记账，则它将获得全部Bc；若社区代表因声誉降低被选民罚下，则不分配任何赏金；若社区代表因声誉降低应被替换而由于选民投票不足而未被替换的，得Bc/2；

选民节点赏金的分配将依据上一轮该节点参与选举投票和替换投票的情况进行分配，若所有选民节点将共同分割总量为BI(BI＝B*Q)的赏金，在选举和替换时共收到有效选票X张，则每张选票可分摊BI/X的赏金，该节点在选举时投了a张选票，替换时投了b张选票，则该节点可分得赏金(a+b)*(BI/X)。需要注意的是选票数量等于提交投票时该节点的节点声誉换算得到的节点权益值。

进一步的，所述社区中其他节点对社区代表进行监督操作包括当社区代表不合法记账达n次或代表的节点声誉降低到RI-min之后，其他节点从上一轮的候选人中重新投票选举社区代表；该重新选举的区域代表的有效期为本轮任期，若在任期内，该重新选举的社区代表不合法记账达n次或社区代表的声誉降低到RI-min，需有至少全网50％的节点参与投票才能启动替换程序；若社区代表在任期结束前被替换，则保证金被罚没。

本发明是一种基于声誉因子与社区化管理的区块链DPoS共识算法改进方法，主要适用与应用与公链和联盟链中。首先，依据声誉因子与节点行为的关联性，声誉因子作为节点行为指征可以在投票选举辅助选民投票；其次，将声誉因子跟节点权益、记账赏金联结，从声誉和经济两方面协同激励节点参与社区选举和代表监督，维护共识过程的安全稳定；第三，摆脱DPoS算法对代币的依赖，解决该算法的商业应用问题；第四，采用社区化管理，让网络节点根据利益相关性联结起来，不仅可以使社区代表的个数随着网络体量的变化自动调节，也可以让社区代表作为不同利益团体的代表参与决策。

附图说明

图1为本发明的算法流程图；

图2为本发明的新社区成立流程。

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。

本发明提供一种改进的基于声誉因子与社区化管理的区块链共识算法，包括以下步骤：

S1：在网络链路上线前成立默认社区，网络链路上线后根据网络链路中节点的活动建立新的社区，当网络链路中的社区不满足社区成立条件时，该社区进入社区消亡过程；

S2：当新节点加入网络链路中时，初始化新节点，新节点选择一个社区加入，并在满足参选条件之后有权参与选举；

S3：在可进行选举的社区的选举期间内，有权参与选举的节点成为候选人参与竞选或者成为选民为候选人投票；

S4：竞选成功的节点成为社区代表，社区代表缴纳保证金并履行记账操作，并对上一轮选举的赏金进行分配，社区中其他节点对社区代表进行监督操作；

S5：在监督操作中，当当前社区代表不合法记账达n次或者代表的节点声誉降低到R_I-min之后，返回步骤S3重新选举一个社区代表替换当前社区代表；否则当前社区代表一直记账直到本轮任期结束。

实施例1

在上述的算法的基础上，本发实施例提出一种具体实施方案，如图1，包括：

1)节点加入网络并选择社区

节点需要向通过不同的应用场景加入网络，例如通过下载并开启客服端、注册账号等；当节点加入网络后，可以申请加入除了默认社区的任意社区，若申请不成功t时间后可重新申请。社区申请需向当前社区代表提交申请意向，申请意向应包括但不限于以下内容：申请缘由，是否符合该社区属性(或要求)，情况简述，且节点加入社区T^*时间内不允许退出。

2)节点积累时长和节点声誉

节点成功加入社区后，开始在社区积累时长和节点声誉，声誉因子由节点参与的网络活动计算，网络活动可依据实用场景与对网络影响的大小赋声誉分值；在复杂场景中可借助分类算法对网络节点行为进行性质判定和影响评级。

3)社区代表选举开始

当选举开始时，首先需要判断该节点是否可以参与本轮选举，即节点加入该社区的时间不小于T₀，且声誉因子达到R*，当节点有权参与选举时，节点可以选择成为候选人或者选民；其中声誉因子分为节点声誉和社区声誉，取值范围均为[0，R]；新节点和新社区的声誉初始值为0，根据对网络影响程度为不同网络活动设置不同的声誉分值，依据节点参加的网络活动的分值为该节点的节点声誉加分或扣分，且保持在线但未参加网络活动或离线的节点，节点声誉将随时间衰减。

4)参与竞选或者投票

当投票开始时，加入该社区的时间不小于T₀，且声誉因子达到R*的选民节点可以进行投票，节点声誉未达到R^*之前其节点权益为0，达到R^*获得节点权益1，之后每升高R₀，该节点的权益加1；节点在作为选民为候选节点投票时，只能填写一份选票，候选节点获得的选票数量为所有选民的节点权益值之和；其中以节点提交选票的时间戳为依据，时间戳不在选举时间范围内的票将被丢弃；若该节点在投票期间内退出社区，则该节点选票权益值减半；

当参与竞选的节点成为候选人，并提交本节点基本信息和声誉状况。竞选信息将公开发布，全网可见；其中，声誉状况包括但不限于近期声誉因子状况，当前动态声誉值，(若有)前三次作为记账节点的表现综述等；

当节点成为社区选民，所有网络节点均可看到全网各社区竞选状况，选民可以对其他社区选举进程提出质疑，除非特殊情况，否则只能为本社区候选人投票，选民根据本社区候选人提供的竞选信息进行投票，在投票截止前可更改选票并重新提交。提交的选票上包含但不限于：投票内容信息，时间戳，节点当前声誉值；参与投票将获得声誉奖励，按赞成投票方式进行投票与计票；以节点提交选票的时间戳为依据，时间戳不在选举时间范围内的票将被丢弃；若该节点在投票期间内退出社区，则该节点选票权益值减半；社区内进行计票，计票信息公开。社区代表和选民根据本社区收到的选票进行统计，计票结果将由代表公布，并记录出块。

5)缴纳保证金，当轮社区代表与上一轮社区代表交接、计发赏金，当轮社区代表开始行使记账权

社区代表缴纳保证金，同步账本信息，并对原社区代表账本进行确认；并对上一轮记账赏金进行分配，本轮社区代表开始行使记账权后，则开始对上一届记账获得的赏金进行分配，每次记账节点完成记账则网络发放赏金B，每轮记账社区可最多获得赏金Bonus，每个社区可分配的B为Bonus乘以新社区选举交接完成时该社区的社区声誉R_c，即Bonus＝B*R_c；其中Bonus的P％给社区代表，共B_c；Q％(Q＝1-P)将分配给社区选民，共B_I；每个选民实得赏金B_i；

若该社区代表若全程合法记账，则它将获得全部B_c；若社区代表因声誉降低被选民罚下，则不分配任何赏金；若记账节点因声誉降低应被替换而由于选民投票不足而未被替换的，得B_c/2。

6)社区中的其他非社区代表节点对记账节点进行监督

该社区的每个有选举权的节点，无论有无参与社区选举，都有对社区代表进行监督的义务与权利，社区代表的记账行为将影响该社区的社区声誉；当社区代表不合法记账达n次或代表的节点声誉降低到RI-min之后，即使任期未结束，选民也可以重新投票对该代表进行替换；即在社区中当社区代表不合法记账达n次或代表的节点声誉降低到R_I-min之后，其他节点从上一轮的候选人中重新投票选举社区代表；该重新选举的区域代表的有效期为本轮任期，若在任期内，该重新选举的社区代表不合法记账达n次或社区代表的声誉降低到R_I-min，需有至少全网50％的节点参与投票才能启动替换程序；若社区代表在任期结束前被成功替换，则没收保证金。

7)本轮任期结束

本轮任期结束，进入下一轮任期的社区代表选举。

记账赏金可来源于该平台发放的代币、积分，通过众筹获得的运营资金，被罚没的社区代表保证金等。每届记账交接后，将依据社区声誉给每个社区分配赏金，社区获得的赏金将发放给本社区的社区代表和选民节点，代表赏金依据代表的记账表现发放；选民赏金将基于选民在选举和监督中的投票情况发放。

在上述的选举过程中，依据声誉因子与节点行为的关联性，声誉因子作为节点行为指征可以在投票选举辅助选民投票，将声誉因子跟节点权益、记账赏金联结，从声誉和经济两方面协同激励节点参与社区选举和代表监督，维护共识过程的安全稳定，采用社区化管理，让网络节点根据利益相关性联结起来，不仅可以使记账节点的个数随着网络体量的变化自动调节，也可以让记账节点作为不同利益团体的代表参与决策。

实施例2

在本实施例如图2，提供一种网络中新社区成立、消亡的过程。

除了默认社区之外，本发明中提到所有社区必须满足以下3点：

社区节点数量需在min到max+min之间；且

社区声誉需保持在社区选举声誉阈值R'以上；且

社区内有选举权的节点比例需达到节点选举权百分比r％，且参加选举的节点需达到竞选节点百分比r^*％。

其中，社区选举声誉阈值R'、r％以及r^*％需要根据实际的网络链路需求设置，即具体的设置与网络链路的承载能力和链路上节点的活跃程度等相关；节点选举权百分比r％以及竞选节点百分比r^*％，即可理解为社区内有选举权的节点比例需达到社区内全部节点总数量的r％，且参加选举的节点需达到该社区内全部节点总数量的r^*％，需要注意的是本发明为了摆脱了区块链DPoS共识算法中代币的束缚，加强了网络节点行为倾向与实际利益的关联度，提高了算法的鲁棒性和其在实际应用场景的可行性，其中，R'的取值范围为(0,R]，R为最大社区声誉值，r％的取值范围为(0,1]，r^*％的取值范围为(0,1)，本发明不对最优的取值作作额外解释。

默认社区一般在创世块诞生时设立并且永久存在，即在完成构建网络链路之后，即可设立默认社区，当链路上线后，链路中的节点可通过申请创建社区，通过申请创建社区需要当前所有社区代表决策，且通过申请创建的社区的初始声誉值为0；若社区达到满员警戒线max，社区可进行社区分裂创建新社区，分裂创建的社区的与原社区的声誉一致；当社区主动解散或者不满足社区成立条件时，该社区开始消亡，若该社区为通过分裂创建的社区，则将该社区中的节点划归到其他由原社区分裂的社区中，否则社区中的节点划归到默认社区。

默认社区为尚未被其他社区接纳的节点提供临时停靠点，当默认社区的节点数量达到min时，社区中的节点进行选举操作、记账操作和监督操作；否则默认社区不参与选举操作和记账操作，仅为节点提供临时停靠点。

实施例3

本实施例在实施例2的基础上提供一种通过申请成立社区的方式，包括以下步骤：

步骤1A：当网络中部分节点认为现有社区无法代表自己所属的集体或意志，可以向现有记账节点提交新社区申请意向，记账节点投票决议通过后，将向全网发布新社区节点招揽公告；节点可以根据招揽信息决定是否加入该社区并向记账节点提交加入申请，申请可随时撤销；

步骤1B：新社区申请进入预成立阶段，新社区申请可用于节点间有明显利益关联或团体属性的网络中，当在T时间内该社区申请加入的数量达到社区节点数下限，则该社区拟成立，申请加入该社区的节点依旧属于原社区但社区权益被冻结，权益用于参与新社区的选举；该新社区组织代表选举，并且将竞选成功的社区代表提交给记账节点审核；社区进入审核期，该社区初始社区声誉为0，社区代表同步网络账本，并参与伴随记账，记账结果用于累积社区声誉；

步骤1C：确认新社区是否能够正式成立，记账权交接完毕，节点归属和加入申请解冻，分裂结束；在审核期内，该社区节点数量保持在下限以上，并且社区声誉稳定提升，则该社区代表将正式参与记账，节点归属从原社区划分到新社区，新社区成立，参与新社区成立申请提交的创始节点将获得声誉奖励；若在预成立大量节点提交退出申请使原社区总节点数低于上限，则取消成立；被申请成立新社区的节点将扣除一定声誉，可在一段时间后重新提交新社区成立申请。

实施例4

本实施例在实施例2的基础上提出一种通过分裂成立新社区的方式，包括以下步骤：

步骤2A：当原社区节点数已达满员预警max，并在T时间内节点数量超过限额达社区容纳上限max+min且依旧不断有新节点申请加入，则向社区发布社区分裂信息。在社区分裂时间内，该社区内节点归属被冻结，可提交退出申请但不受理；加入申请为冻结状态并不再接受新申请。

步骤2B：社区进入预分裂阶段，原社区分裂为两个社区，两个新社区活跃节点比例和申请数量相似。两社区声誉因子与原社区相同，原社区代表在分裂期内代表两社区进行记账；节点在预分裂过程中可以申请退出，但申请暂停受理；新社区进行社区选举，两社区各自为新社区选举一个记账节点，当选举完毕两节点将同时与原节点办理记账权交接，两社区地位同等；

步骤2C：记账权交接完毕，节点归属和加入申请解冻，分裂结束；在审核期内，该社区节点数量保持在下限以上，并且社区声誉稳定提升，则该社区代表将正式参与记账，节点归属从原社区划分到新社区，新社区成立；参与新社区分裂申请提交的创始节点将获得声誉奖励，若预分裂过程中申请退出的节点较多，则取消分裂；被取消成立的节点将扣除一定声誉。被取消成立的社区可在一段时间后重新提交新社区成立申请。

实施例5

本实施例在实施例2的基础上，提供一种社区消亡过程的具体实施，包括：

步骤3A：当一个社区(除默认社区外)不满足社区3个条件的任意一条时间达到T_d时将启动社区消亡。(注：社区选举过程全网可见所以可以对社区节点选举参与率进行观测)；

步骤3B：记账节点投票判定该社区是否应被消亡，当赞成消亡投票率达r_d时，记账节点将向全网公布该社区的消亡说明并向该社区节点发布社区消亡通知。该社区进入观察期；

步骤3C：观察期结束，社区保留或消亡。在观察期内，该社区的社区代表将参与伴随记账，若该社区在观察期内依旧不满足社区成立的3个条件，则该社区的社区代表退出伴随记账，启动正式消亡程序；社区内所有节点划归默认社区或者其他社区，社区消亡；若在观察期内社区快速恢复并稳定到满足社区成立的3个条件的状态，则停止消亡进程，恢复社区功能。

在社区成立过程中的拟成立或者拟分裂阶段结束后，若不能满足社区成立的条件，则会自动解散，不会启动消亡过程；本实施例中的“观察期”可以看作是一个“拟消亡”的过程，当社区在此过程结束时，满足社区成立条件，则取消消亡，恢复正常社区运营，若不满足社区成立条件则正式取消该社区；当消亡的社区是通过申请成立的时，将社区内的节点划归带默认社区，当消亡的社区是通过分裂产生的时，将子节点划分到分裂该社区的社区中。

在现有的非社区化网络中，网络的记账节点由全网公选。在社区化管理中，网络的记账节点由各社区选出社区代表作为网络的记账节点。社区代表实际上就是记账节点，社区内选举与全网公选吃差别主要在于改变了选举范围，加强有相关利益节点之间的纽带。伴随记账状态的社区代表指不能行使正常记账权的记账节点，相当于处于考察期。考察期之内，网络不会对该节点分配记账时隙，该节点只要收到网络上的合法交易信息就会进行出块。

网络账本的内容指被全网节点作为唯一合法的网络交易信息记录。记账节点每生产一个区块(在账本上添加新信息)，都会将该区块进行全网广播。网络中其他所有节点会将该区块记入到自己的私有(或称本地)账本中。伴随记账的社区代表也会将进行记账(或称出块)并广播，但由于其没有实质的记账权，该社区代表出的块将作为一种特殊的分叉链，它出的块仅作为该节点记账表现的考量依据。为了防止该特殊的分叉链由于一些原因(如黑客攻击)变成主链，可以使用特殊的区块头，节点状态信息等其他方法进行区分，保证区块链一致合法性。

在本发明及本发明上述所有实施例中，社区代表参与伴随记账指，该代表并没有实际记账权，在共识过程中不分配记账时间，社区代表将接收网络所有交易信息并记账，社区代表的私有记账信息将与记账节点的网络账本进行比对，作为审核依据之一。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.改进的基于声誉因子与社区化管理的区块链共识算法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在网络链路上线前成立默认社区，网络链路上线后根据网络链路中节点的活动建立新的社区，当网络链路中的社区不满足社区成立条件时，该社区进入社区消亡过程；

S2：当新节点加入网络链路中时，初始化新节点，新节点选择一个社区加入，并在满足参选条件之后有权参与选举；

S3：在可进行选举的社区的选举期间内，有权参与选举的节点成为候选人参与竞选或者成为选民为候选人投票；

S4：竞选成功的节点成为社区代表，社区代表缴纳保证金并履行记账操作，并对上一轮选举的赏金进行分配，社区中其他节点对社区代表进行监督操作；

S5：在监督操作中，当当前社区代表不合法记账达n次或者代表的节点声誉降低到R_I-min之后，返回步骤S3重新选举一个社区代表替换当前社区代表；否则当前社区代表一直记账直到本轮任期结束。

2.根据权利要求1所述的改进的基于声誉因子与社区化管理的区块链共识算法，其特征在于，所述步骤S1包括：

在网络链路上线前成立的默认社区中，当节点达到满员警戒线max时，默认社区通过分裂形成两个默认社区；当默认社区的节点数量达到min时，社区中的节点进行选举操作、记账操作和监督操作；若默认社区的节点数量达到min，默认社区不参与选举操作和记账操作，仅为节点提供临时停靠点；

当链路上线后，链路中的节点通过申请创建社区，且通过申请创建的社区的初始声誉值为0；若社区达到满员警戒线max，社区进行社区分裂创建新的社区，分裂创建的社区的与原社区的声誉一致；

当有节点提出申请成立新的社区或者申请分裂成立新的社区时，网络中其他社区代表开始投票决定是否同意申请，若投票率达到成立条件则进入社区拟成立或者拟分裂阶段；

在拟成立或者拟分裂开始伴随记账，拟成立或者拟分裂阶段结束时，若该社区达到社区成立条件，则正式成立，否则取消成立；

当社区主动解散或者不满足社区成立条件时，该社区进入社区消亡消亡，若该社区为通过分裂创建的社区，则将该社区中的节点划归到其他由原社区分裂的社区中，否则社区中的节点划归到默认社区。

3.根据权利要求1所述的改进的基于声誉因子与社区化管理的区块链共识算法，其特征在于，社区成立条件包括：

社区节点数量需在min到max+min之间；且

社区声誉需保持在社区选举声誉阈值R'以上；且

社区内有选举权的节点比例需达到节点选举权百分比r％，且参加选举的节点需达到竞选节点百分比r^*％。

4.根据权利要求3所述的改进的基于声誉因子与社区化管理的区块链共识算法，其特征在于，社区声誉的增减包括：

当前社区在选举期间不同的投票率对应不同的社区声誉，设定一个最低声誉标准，当小于最低声誉标准时，对应的声誉值为负数，且声誉值的绝对值与投票率成反比；当大于最低声誉标准时，对应的声誉值为正数，且声誉值的绝对值与投票率成正比；

当社区代表进行记账时，每当社区代表非法记账时，社区声誉将被减分，且被减分数与本轮非法记账的总次数成正比；

当本社区当轮未出现非法记账以至于被替换时，则奖励该社区的社区声誉为X，X为正数；若出现但在规定替换时间T_cg内重新选举社区代表替换出现问题的社区代表，将奖励该社区的社区声誉为X1，且X1<X，X1与T_cg成负相关；若超过T_cg完成替换，但是替补的社区代表尚未开始记账本轮任期已经结束，当X1为正数时，奖励该社区声誉值为X1/2，当X1为负数时，奖励该社区的社区声誉值为0。

5.根据权利要求1所述的改进的基于声誉因子与社区化管理的区块链共识算法，其特征在于，所述初始化新节点包括：当新节点加入网络，节点停靠在默认社区，且该节点申请加入其他社区时，若申请不成功，间隔t时间后才能重新申请加入该社区；当节点提出加入社区时，社区需向当前社区代表提交申请意向，申请意向包括申请缘由、是否符合该社区属性、情况简述，且节点成功加入该社区后，T^*时间内不允许退出。

6.根据权利要求1所述的改进的基于声誉因子与社区化管理的区块链共识算法，其特征在于，节点参与选举条件包括：节点加入该社区的时间不小于T₀，且节点声誉达到节点参选声誉阈值R*；新节点的声誉初始值为0，根据对网络影响程度为不同网络活动设置不同的声誉分值，依据节点参加的网络活动的分值为该节点的节点声誉加分或扣分，且保持在线但未参加网络活动或离线的节点，节点声誉将随时间衰减。

7.根据权利要求6所述的改进的基于声誉因子与社区化管理的区块链共识算法，其特征在于，所述社区代表选举包括：当节点的声誉因子未达到节点参选声誉阈值R^*时节点权益为0，当达到节点参选声誉阈值R^*获得1点节点权益，当节点的声誉因子大于R^*后，节点的声誉因子每升高R₀，节点权益加1点；节点在作为选民为候选节点投票时，只能填写一份选票，参加竞选的节点获得的选票数量为所有选民的节点权益值之和；其中以节点提交选票的时间戳为依据，时间戳不在选举时间范围内的票将被丢弃；若该节点在投票期间内退出社区，则该节点选票权益值减半。

8.根据权利要求1所述的改进的基于声誉因子与社区化管理的区块链共识算法，其特征在于，步骤S4具体包括：

S41：记账权交接，本轮社区代表缴纳保证金，同步账本信息，并对上一轮社区代表的账本进行确认；

S42：上一轮记账赏金的分配，本轮社区代表开始行使记账权后，本轮社区代表则开始对上一轮记账获得的赏金进行分配，每次社区代表完成记账则网络发放赏金B，每轮记账社区可最多获得赏金Bonus，每个社区可分配的赏金B为Bonus乘以新社区选举交接完成时该社区的社区声誉Rc，即Bonus＝B*Rc；其中Bonus的P％给社区代表，即社区代表分得的赏金总量为Bc＝Bonus×P％；将Bonus的Q％分配给社区选民，其中Q％＝1-P％，选民获得的赏金总量为BI＝Bonus×Q％；

S43：选民节点对社区代表行为进行监督，若发现社区代表声誉值持续跌落到阈值，则选民节点自发投票选择替换。

9.根据权利要求8所述的改进的基于声誉因子与社区化管理的区块链共识算法，其特征在于，对上一次轮选举的赏金进行分配包括：

若上一轮的社区代表全程合法记账，则上一轮的社区代表将获得赏金为Bc；若上一轮的社区代表因声誉降低被选民成功罚下，则不分配任何赏金；若上一轮的社区代表因声誉降低但为未被成功罚下，则上一轮的区域代表分得Bc/2赏金；

选民节点赏金的分配将依据上一轮该节点参与选举投票和替换投票的情况进行分配，即在选举期间和替换社区代表期间时共收到有效选票X张，则每张选票可分摊BI/X的赏金；若节点在选举时投了a张选票，替换时投了b张选票，则该节点可分得赏金为(a+b)×(BI/X)；其中节点的选票数量等于提交投票时该节点的节点声誉对应的节点权益值。

10.根据权利要求8所述的改进的基于声誉因子与社区化管理的区块链共识算法，其特征在于，社区中其他节点对社区代表进行监督操作包括当社区代表不合法记账达n次或代表的节点声誉降低到R_I-min之后，其他节点从上一轮的候选人中重新投票选举社区代表；该重新选举的区域代表的有效期为本轮任期，若在任期内，该重新选举的社区代表不合法记账达n次或社区代表的声誉降低到R_I-min，需有至少全网50％的节点参与投票才能启动替换程序；若社区代表在任期结束前被成功替换，则没收该社区代表的保证金。