CN107424066B - 一种基于价值量建立共识机制的方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于价值量建立共识机制的方法及其系统。其从高价值的节点中随机的选出一些节点作为记账节点，然后记账节点将交易信息打包，共识后产生区块。本发明基于价值量建立共识机制的方法是应用在区块链系统中，该区块链系统包括记账节点和普通节点，二者之间通信连接。记账节点是区块链节点，用于从客户端接收用户请求，在区块链中对用户请求对应的结果达成共识，以产生新的区块，同时每个记账节点还用于独立选择新的记账节点，并在区块链中对选择的记账节点达成一致。本发明能够解决现有POW和POS共识机制中存在的能耗高、易产生中心化，以及POS机制易分叉、阻碍货币流通的技术问题。

Description

一种基于价值量建立共识机制的方法及其系统

技术领域

本发明属于区块链技术领域，更具体地，涉及一种基于价值量建立共识机制的方法及其系统。

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，其中POW机制奖励算力高的群体，但其会在达成共识的过程中消耗大量能源；此外，该机制是具有中心化的问题；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，该机制也易产生中心化的问题；另外，该机制无法对抗硬分叉问题；最后，该机制消耗能源。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于价值量建立共识机制的方法及其系统，其目的在于，解决现有POW和POS共识机制中存在的能耗高、易产生中心化，以及POS机制易分叉、阻碍货币流通的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于价值量建立共识机制的方法，包括以下步骤：

(1)每个记账节点在出块的过程中获取某个固定时间范围内区块链系统中各个普通节点的价值量总和，将获取的结果按照进行排序，选择排序结果中价值量总和排名在前N位的对应节点构成节点名单，并在区块链系统中广播该节点名单。

(2)每个普通节点持续监听步骤(1)中广播的节点名单，并判断其自身是否位于该节点名单中，如果是则该普通节点向区块链系统发送报名请求，同时向区块链系统缴纳保证金，并转入步骤(3)，否则过程结束。

(3)每个记账节点根据来自普通节点的报名请求判断该普通节点是否不在黑名单中，且该普通节点是否处于步骤(1)广播的节点名单中，如果是，则进入步骤(4)，否则过程结束；

(4)每个记账节点根据该普通节点的报名请求判断该普通节点是否已经缴纳保证金，如果是，则转入步骤(5)，否则向该普通节点发送缴纳保证金的通知，并持续等待固定时间间隔，若收到保证金，则进入步骤(5)，否则过程结束；

(5)每个记账节点将该普通节点记录在待共识报名节点名单中，全部记账节点在报名截止后在区块链系统中对每个结账节点对应的待共识报名节点名单进行共识，并对共识后得到的报名节点名单中的节点进行编号。

(6)每个记账节点从步骤(5)得到的报名节点名单中随机选出I个节点放入待共识入选节点名单，对待共识入选节点名单进行共识，对共识后得到的入选节点名单中的节点进行编号，并退还已经缴纳保证金、但未入选该入选节点名单的节点所已经缴纳的保证金，其中I表示区块链系统中全部记账节点的数量。

(7)每个记账节点将步骤(6)中得到的入选节点名单广播给区块链系统中的所有其他节点；

(8)位于入选节点名单中的每个节点在接收到广播的入选节点名单后获取区块链系统中每个记账节点的区块，并判断其自身的区块高度是否与获取的记账节点的区块高度是否一致，如果是则进入步骤(9)，否则继续重复本步骤，直到二者一致为止；

(9)每个记账节点判断其自身的区块高度是否达到预设阈值，如果达到则进入步骤(10)，否则继续轮流生成区块，直到达到阈值为止，然后进入步骤(10)；

(10)不在入选节点名单中的全部记账节点变为普通节点，在入选节点名单中的全部节点变为新的记账节点并开始接收来自用户端的交易请求，对该交易请求进行共识，并将共识产生的区块添加在区块链上。

按照本发明的另一方面，提供了一种基于价值量建立共识机制的方法，包括以下步骤：

(1)每个记账节点在出块的过程中获取某个固定时间范围内区块链系统中所有节点的价值量总和，将获取的结果按照进行排序，选择排序结果中价值量总和排名在前N位的对应节点构成节点名单，并在区块链系统中广播该节点名单。

(2)所有节点中的每一个节点持续监听步骤(1)中广播的节点名单，并判断其自身是否位于该节点名单中，如果是则判断其自身是记账节点还是普通节点，如果是记账节点则该记账节点向区块链系统发送报名请求，并转入步骤(3)，如果是普通节点则该普通节点向区块链系统发送报名请求，并向区块链系统缴纳保证金，然后转入步骤(3)，否则过程结束。

(3)每个记账节点根据来自该节点的报名请求判断该节点是否不在黑名单中，且该节点是否处于步骤(1)广播的节点名单中，如果是，则进入步骤(4)，否则过程结束；

(4)每个记账节点根据步骤(3)处理后的所有节点中普通节点的报名请求判断该普通节点是否已经缴纳保证金，如果是，则转入步骤(5)，否则向该普通节点发送缴纳保证金的通知，并持续等待固定时间间隔，若收到保证金，则进入步骤(5)，否则过程结束；

(5)每个记账节点将该普通节点记录在待共识报名节点名单中，全部记账节点在报名截止后在区块链系统中对每个结账节点对应的待共识报名节点名单进行共识，并对共识后得到的报名节点名单中的节点进行编号。

(6)每个记账节点从步骤(5)得到的报名节点名单中随机选出I个节点放入待共识入选节点名单，对待共识入选节点名单进行共识，并对共识后得到的入选节点名单中的节点进行编号，并退还已经缴纳保证金、但未入选该入选节点名单的节点所已经缴纳的保证金，其中I表示区块链系统中全部记账节点的数量。

(7)每个记账节点将步骤(6)中得到的入选节点名单广播给区块链系统中的所有其他节点；

(8)位于入选节点名单中的每个节点在接收到广播的入选节点名单后获取区块链系统中每个记账节点的区块，并判断其自身的区块高度是否与获取的记账节点的区块高度是否一致，如果是则进入步骤(9)，否则继续重复本步骤，直到二者一致为止；

(9)每个记账节点判断其自身的区块高度是否达到预设阈值，如果达到则进入步骤(10)，否则继续轮流生成区块，直到达到阈值为止，然后进入步骤(10)；

(10)不在入选节点名单中的全部记账节点变为普通节点，在入选节点名单中的全部节点变为新的记账节点并开始接收来自用户端的交易请求，对该交易请求进行共识，并将共识产生的区块添加在区块链上。

优选地，步骤(2)中，如果该节点是普通节点，则发送报名请求后还需要向区块链系统缴纳保证金，如果该节点是记账节点，则无需缴纳保证金。

优选地，共识的过程具体为，取得每个待共识报名节点名单的并集，当前区块链系统中的全部I个记账节点自动进入报名节点名单，按照节点出现的顺序从1开始编号一直到M+I，其中M小于或等于N，其中N的取值是小于或等于区块链系统中所有节点总数。

优选地，预设阈值是大于或等于使节点自身的区块高度与获取的记账节点的区块高度一致所需的时间与出块速度的乘积。

优选地，在共识生成区块的过程中，如果出现不出块、同一时间段广播多个块、打包双花交易、或者从区块链上的旧块处尝试分叉系统，则可检测出恶意节点。

优选地，若检测出恶意节点，则扣除恶意节点缴纳的保证金作为惩罚，并给正常的记账节点发放奖励。

按照本发明的另一方面，提供了一种基于价值量建立共识机制的系统，包括以下：

第一模块，用于每个记账节点在出块的过程中获取某个固定时间范围内区块链系统中各个普通节点的价值量总和，将获取的结果按照进行排序，选择排序结果中价值量总和排名在前N位的对应节点构成节点名单，并在区块链系统中广播该节点名单。

第二模块，用于每个普通节点持续监听第一模块中广播的节点名单，并判断其自身是否位于该节点名单中，如果是则该普通节点向区块链系统发送报名请求，同时向区块链系统缴纳保证金，并转入第三模块，否则过程结束。

第三模块，用于每个记账节点根据来自普通节点的报名请求判断该普通节点是否不在黑名单中，且该普通节点是否处于第一模块广播的节点名单中，如果是，则进入第四模块，否则过程结束；

第四模块，用于每个记账节点根据该普通节点的报名请求判断该普通节点是否已经缴纳保证金，如果是，则转入第五模块，否则向该普通节点发送缴纳保证金的通知，并持续等待固定时间间隔，若收到保证金，则进入第五模块，否则过程结束；

第五模块，用于每个记账节点将该普通节点记录在待共识报名节点名单中，全部记账节点在报名截止后在区块链系统中对每个结账节点对应的待共识报名节点名单进行共识，并对共识后得到的报名节点名单中的节点进行编号。

第六模块，每个记账节点从第五模块得到的报名节点名单中随机选出I个节点放入待共识入选节点名单，对待共识入选节点名单进行共识，对共识后得到的入选节点名单中的节点进行编号，并退还已经缴纳保证金、但未入选该入选节点名单的节点所已经缴纳的保证金，其中I表示区块链系统中全部记账节点的数量。

第七模块，用于每个记账节点将第六模块中得到的入选节点名单广播给区块链系统中的所有其他节点；

第八模块，用于位于入选节点名单中的每个节点在接收到广播的入选节点名单后获取区块链系统中每个记账节点的区块，并判断其自身的区块高度是否与获取的记账节点的区块高度是否一致，如果是则进入第九模块，否则继续重复本步骤，直到二者一致为止；

第九模块，用于每个记账节点判断其自身的区块高度是否达到预设阈值，如果达到则进入第十模块，否则继续轮流生成区块，直到达到阈值为止，然后进入第十模块；

第十模块，用于不在入选节点名单中的全部记账节点变为普通节点，在入选节点名单中的全部节点变为新的记账节点并开始接收来自用户端的交易请求，对该交易请求进行共识，并将共识产生的区块添加在区块链上。

按照本发明的另一方面，提供了一种基于价值量建立共识机制的系统，包括：

第一模块，用于每个记账节点在出块的过程中获取某个固定时间范围内区块链系统中所有节点的价值量总和，将获取的结果按照进行排序，选择排序结果中价值量总和排名在前N位的对应节点构成节点名单，并在区块链系统中广播该节点名单。

第二模块，用于所有节点中的每一个节点持续监听第十模块中广播的节点名单，并判断其自身是否位于该节点名单中，如果是则判断其自身是记账节点还是普通节点，如果是记账节点则该记账节点向区块链系统发送报名请求，并转入第三模块，如果是普通节点则该普通节点向区块链系统发送报名请求，并向区块链系统缴纳保证金，然后转入第三模块，否则过程结束。

第三模块，用于每个记账节点根据来自该节点的报名请求判断该节点是否不在黑名单中，且该节点是否处于第一模块广播的节点名单中，如果是，则进入第四模块，否则过程结束；

第四模块，用于每个记账节点根据第三模块处理后的所有节点中普通节点的报名请求判断该普通节点是否已经缴纳保证金，如果是，则转入第五模块，否则向该普通节点发送缴纳保证金的通知，并持续等待固定时间间隔，若收到保证金，则进入第五模块，否则过程结束；

第五模块，用于每个记账节点将该普通节点记录在待共识报名节点名单中，全部记账节点在报名截止后在区块链系统中对每个结账节点对应的待共识报名节点名单进行共识，并对共识后得到的报名节点名单中的节点进行编号。

第六模块，用于每个记账节点从第五模块得到的报名节点名单中随机选出I个节点放入待共识入选节点名单，对待共识入选节点名单进行共识，并对共识后得到的入选节点名单中的节点进行编号，并退还已经缴纳保证金、但未入选该入选节点名单的节点所已经缴纳的保证金，其中I表示区块链系统中全部记账节点的数量。

第七模块，用于每个记账节点将第六模块中得到的入选节点名单广播给区块链系统中的所有其他节点；

第八模块，用于位于入选节点名单中的每个节点在接收到广播的入选节点名单后获取区块链系统中每个记账节点的区块，并判断其自身的区块高度是否与获取的记账节点的区块高度是否一致，如果是则进入第九模块，否则继续重复本步骤，直到二者一致为止；

第九模块，用于每个记账节点判断其自身的区块高度是否达到预设阈值，如果达到则进入，否则继续轮流生成区块，直到达到阈值为止，然后进入第十模块；

第十模块，用于不在入选节点名单中的全部记账节点变为普通节点，在入选节点名单中的全部节点变为新的记账节点并开始接收来自用户端的交易请求，对该交易请求进行共识，并将共识产生的区块添加在区块链上。

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，能够取得下列有益效果：

(1)由于本发明采用了步骤(1)到步骤(8)，记账节点在报名的高价值的节点中随机化的选出新的记账节点，采用轮流出块的方式而避免了竞争出块。因此能够解决POS和POW机制中存在的能耗高的技术问题；

(2)由于本发明采用了步骤(1)到步骤(6)，采用完全随机的方式产生新的记账节点，避免记账权集中于部分节点，因此能够解决POS和POW机制中存在的易产生中心化的问题。

(3)由于本发明采用了步骤(1)到步骤(10)，根据价值量产生记账节点，记账节点轮流出块，因此能够解决POS存在的易分叉的技术问题。

(4)由于本发明采用了步骤(1)到步骤(10)，本系统是根据价值量排名而产生的记账节点，而价值量的高低与货币的流通程度成正比，因此能够解决POS存在的阻碍货币流通的技术问题。

附图说明

图1是本发明基于价值量建立共识机制的方法的系统架构图。

图2是根据本发明一个实施方式的基于价值量建立共识机制的方法的流程图。

图3是根据本发明另一个实施方式的基于价值量建立共识机制的方法的流程图。

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。

以下首先对本发明的技术术语进行解释和说明：

出块：生成区块。

价值量：一件商品或一项服务的售出价与成本价的差值。

本发明的整体思路在于，从高价值的节点中随机的选出一些节点作为记账节点，然后记账节点将交易信息打包，共识后产生区块。

如图1所示，本发明基于价值量建立共识机制的方法是应用在区块链系统中，该区块链系统包括记账节点和普通节点，二者之间通信连接。

记账节点是区块链节点，用于从客户端接收用户请求，在区块链中对用户请求对应的结果达成共识，以产生新的区块，同时每个记账节点还用于独立选择新的记账节点，并在区块链中对选择的记账节点达成一致。

普通节点用于向记账节点查询对客户端的交易信息，并根据记账节点选择的新的记账节点名单查询其自身是否能够成为记账节点，并不参与区块链的出块。普通节点不是区块链的记账节点。

如图2所示，根据本发明的第一种实施方式，一种基于价值量建立共识机制的方法包括以下步骤：

(1)每个记账节点在出块的过程中获取某个固定时间范围内区块链系统中各个普通节点的价值量总和，将获取的结果按照进行排序，选择排序结果中价值量总和排名在前N位(其中N的取值小于或等于普通节点总数)的对应节点构成节点名单，并在区块链系统中广播该节点名单。

需要注意的是，本发明的步骤还包括在上述步骤(1)之前，指定区块链系统中的一部分节点用作记账节点，剩余的节点用作普通节点；

(2)每个普通节点持续监听步骤(1)中广播的节点名单，并判断其自身是否位于该节点名单中，如果是则该普通节点向区块链系统发送报名请求，同时向区块链系统缴纳保证金，并转入步骤(3)，否则表示该普通节点报名失败，过程结束。

(3)每个记账节点根据来自普通节点的报名请求判断该普通节点是否不在黑名单中，且该普通节点是否处于步骤(1)广播的节点名单中，如果是，则进入步骤(4)，否则表示该普通节点的报名失败，过程结束；

(4)每个记账节点根据该普通节点的报名请求判断该普通节点是否已经缴纳保证金，如果是，则转入步骤(5)，否则向该普通节点发送缴纳保证金的通知，并持续等待固定时间间隔(其与记账节点的出块时间成正比)，若收到保证金，则进入步骤(5)，否则过程结束；

(4’)每个记账节点根据步骤(3’)处理后的所有节点中普通节点的报名请求判断该普通节点是否已经缴纳保证金，如果是，则转入步骤(5)，否则向该普通节点发送缴纳保证金的通知，并持续等待固定时间间隔(其与记账节点的出块时间成正比)，若收到保证金，则进入步骤(5)，否则过程结束；

(5)每个记账节点将该普通节点记录在待共识报名节点名单中，全部记账节点在报名截止后在区块链系统中对每个结账节点对应的待共识报名节点名单进行共识，并对共识后得到的报名节点名单中的节点进行编号。

具体而言，在共识的过程中，是取得每个待共识报名节点名单的并集，当前区块链系统中的全部I个记账节点自动进入报名节点名单，按照节点出现的顺序从1开始编号一直到M+I，其中M小于或等于N。

(6)每个记账节点从步骤(5)得到的报名节点名单中随机选出I个节点放入待共识入选节点名单，对待共识入选节点名单进行共识，并对共识后得到的入选节点名单中的节点进行编号，并退还已经缴纳保证金、但未入选该入选节点名单的节点所已经缴纳的保证金。

(7)每个记账节点将步骤(6)中得到的入选节点名单广播给区块链系统中的所有其他节点；

(8)位于入选节点名单中的每个节点在接收到广播的入选节点名单后获取区块链系统中每个记账节点的区块，并判断其自身的区块高度是否与获取的记账节点的区块高度是否一致，如果是则进入步骤(9)，否则继续重复本步骤，直到二者一致为止；

(9)每个记账节点判断其自身的区块高度是否达到预设阈值，如果达到则进入步骤(10)，否则继续轮流生成区块，直到达到阈值为止，然后进入步骤(10)；

在本实施方式中，阈值是大于或等于使节点自身的区块高度与获取的记账节点的区块高度一致所需的时间与出块速度的乘积。

(10)不在入选节点名单中的全部记账节点变为普通节点，在入选节点名单中的全部节点变为新的记账节点并开始接收来自用户端的交易请求，对该交易请求进行共识，并将共识产生的区块添加在区块链上。

在共识生成区块的过程中，如果出现以下情况，则能够检测出恶意节点，此时应扣除恶意节点缴纳的保证金作为惩罚，并给正常的记账节点发放奖励。

1、不出块，2、同一时间段广播多个块，3、打包双花交易，4、从区块链上的旧块处尝试分叉系统等。

如果检测到记账节点出现了这些情况，就认为它是恶意节点。奖励和惩罚并不是必须要有的，一般和保证金机制保持一致，视具体情况而定。

如图3所示，根据本发明的第二种实施方式，一种基于价值量建立共识机制的方法包括以下步骤：

(1)每个记账节点在出块的过程中获取某个固定时间范围内区块链系统中所有节点(包括普通节点和记账节点)的价值量总和，将获取的结果按照进行排序，选择排序结果中价值量总和排名在前N位(其中N的取值小于或等于所有节点总数)的对应节点构成节点名单，并在区块链系统中广播该节点名单。

需要注意的是，本发明的步骤还包括在上述步骤(1)之前，指定区块链系统中的一部分节点用作记账节点，剩余的节点用作普通节点；

(2)所有节点中的每一个节点持续监听步骤(1)中广播的节点名单，并判断其自身是否位于该节点名单中，如果是则判断其自身是记账节点还是普通节点，如果是记账节点则该记账节点向区块链系统发送报名请求，并转入步骤(3)，如果是普通节点则该普通节点向区块链系统发送报名请求，并向区块链系统缴纳保证金，然后转入步骤(3)；否则表示该节点报名失败，过程结束。

在本步骤中，如果该节点是普通节点，则发送报名请求后还需要向区块链系统缴纳保证金，如果该节点是记账节点，则无需缴纳保证金。

(3)每个记账节点根据来自该节点的报名请求判断该节点是否不在黑名单中，且该节点是否处于步骤(1)广播的节点名单中，如果是，则进入步骤(4)，否则表示该节点的报名失败，过程结束；

(4)每个记账节点根据步骤(3)处理后的所有节点中普通节点的报名请求判断该普通节点是否已经缴纳保证金，如果是，则转入步骤(5)，否则向该普通节点发送缴纳保证金的通知，并持续等待固定时间间隔(其与记账节点的出块时间成正比)，若收到保证金，则进入步骤(5)，否则过程结束；

(5)每个记账节点将该普通节点记录在待共识报名节点名单中，全部记账节点在报名截止后在区块链系统中对每个结账节点对应的待共识报名节点名单进行共识，并对共识后得到的报名节点名单中的节点进行编号。

具体而言，在共识的过程中，是取得每个待共识报名节点名单的并集，当前区块链系统中的全部I个记账节点自动进入报名节点名单，按照节点出现的顺序从1开始编号一直到M+I，其中M小于或等于N。

(6)每个记账节点从步骤(5)得到的报名节点名单中随机选出I个节点放入待共识入选节点名单，对待共识入选节点名单进行共识，并对共识后得到的入选节点名单中的节点进行编号，并退还已经缴纳保证金、但未入选该入选节点名单的节点所已经缴纳的保证金。

(7)每个记账节点将步骤(6)中得到的入选节点名单广播给区块链系统中的所有其他节点；

(8)位于入选节点名单中的每个节点在接收到广播的入选节点名单后获取区块链系统中每个记账节点的区块，并判断其自身的区块高度是否与获取的记账节点的区块高度是否一致，如果是则进入步骤(9)，否则继续重复本步骤，直到二者一致为止；

(9)每个记账节点判断其自身的区块高度是否达到预设阈值，如果达到则进入步骤(10)，否则继续轮流生成区块，直到达到阈值为止，然后进入步骤(10)；

在本实施方式中，阈值是大于或等于使节点自身的区块高度与获取的记账节点的区块高度一致所需的时间与出块速度的乘积。

(10)不在入选节点名单中的全部记账节点变为普通节点，在入选节点名单中的全部节点变为新的记账节点并开始接收来自用户端的交易请求，对该交易请求进行共识，并将共识产生的区块添加在区块链上。

在共识生成区块的过程中，如果出现以下情况，则能够检测出恶意节点，此时应扣除恶意节点缴纳的保证金作为惩罚，并给正常的记账节点发放奖励。

1、不出块，2、同一时间段广播多个块，3、打包双花交易，4、从区块链上的旧块处尝试分叉系统等。

如果检测到记账节点出现了这些情况，就认为它是恶意节点。奖励和惩罚并不是必须要有的，一般和保证金机制保持一致，视具体情况而定。

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 (9)

1.一种基于价值量建立共识机制的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）每个记账节点在出块的过程中获取某个固定时间范围内区块链系统中各个普通节点的价值量总和，将获取的结果进行排序，选择排序结果中价值量总和排名在前N位的对应节点构成节点名单，并在区块链系统中广播该节点名单；

（2）每个普通节点持续监听步骤（1）中广播的节点名单，并判断其自身是否位于该节点名单中，如果是则该普通节点向区块链系统发送报名请求，同时向区块链系统缴纳保证金，并转入步骤（3），否则过程结束；

（3）每个记账节点根据来自普通节点的报名请求判断该普通节点是否不在黑名单中，且该普通节点是否处于步骤（1）广播的节点名单中，如果是，则进入步骤（4），否则过程结束；

（4）每个记账节点根据该普通节点的报名请求判断该普通节点是否已经缴纳保证金，如果是，则转入步骤（5），否则向该普通节点发送缴纳保证金的通知，并持续等待固定时间间隔，若收到保证金，则进入步骤（5），否则过程结束；

（5）每个记账节点将该普通节点记录在待共识报名节点名单中，全部记账节点在报名截止后在区块链系统中对每个结账节点对应的待共识报名节点名单进行共识，并对共识后得到的报名节点名单中的节点进行编号；

（6）每个记账节点从步骤（5）得到的报名节点名单中随机选出I个节点放入待共识入选节点名单，对待共识入选节点名单进行共识，对共识后得到的入选节点名单中的节点进行编号，并退还已经缴纳保证金、但未入选该入选节点名单的节点所已经缴纳的保证金，其中I表示区块链系统中全部记账节点的数量；

（7）每个记账节点将步骤（6）中得到的入选节点名单广播给区块链系统中的所有其他节点；

（8）位于入选节点名单中的每个节点在接收到广播的入选节点名单后获取区块链系统中每个记账节点的区块，并判断其自身的区块高度是否与获取的记账节点的区块高度一致，如果是则进入步骤（9），否则继续重复本步骤，直到二者一致为止；

（9）每个记账节点判断其自身的区块高度是否达到预设阈值，如果达到则进入步骤（10），否则继续轮流生成区块，直到达到阈值为止，然后进入步骤（10）；

（10）不在入选节点名单中的全部记账节点变为普通节点，在入选节点名单中的全部节点变为新的记账节点并开始接收来自用户端的交易请求，对该交易请求进行共识，并将共识产生的区块添加在区块链上。

2.一种基于价值量建立共识机制的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）每个记账节点在出块的过程中获取某个固定时间范围内区块链系统中所有节点的价值量总和，将获取的结果进行排序，选择排序结果中价值量总和排名在前N位的对应节点构成节点名单，并在区块链系统中广播该节点名单；

（2）所有节点中的每一个节点持续监听步骤（1）中广播的节点名单，并判断其自身是否位于该节点名单中，如果是则判断其自身是记账节点还是普通节点，如果是记账节点则该记账节点向区块链系统发送报名请求，并转入步骤（3），如果是普通节点则该普通节点向区块链系统发送报名请求，并向区块链系统缴纳保证金，然后转入步骤（3），否则过程结束；

（3）每个记账节点根据来自该节点的报名请求判断该节点是否不在黑名单中，且该节点是否处于步骤（1）广播的节点名单中，如果是，则进入步骤（4），否则过程结束；

（4） 每个记账节点根据步骤（3）处理后的所有节点中普通节点的报名请求判断该普通节点是否已经缴纳保证金，如果是，则转入步骤（5），否则向该普通节点发送缴纳保证金的通知，并持续等待固定时间间隔，若收到保证金，则进入步骤（5），否则过程结束；

（5）每个记账节点将该普通节点记录在待共识报名节点名单中，全部记账节点在报名截止后在区块链系统中对每个结账节点对应的待共识报名节点名单进行共识，并对共识后得到的报名节点名单中的节点进行编号；

（6）每个记账节点从步骤（5）得到的报名节点名单中随机选出I个节点放入待共识入选节点名单，对待共识入选节点名单进行共识，并对共识后得到的入选节点名单中的节点进行编号，并退还已经缴纳保证金、但未入选该入选节点名单的节点所已经缴纳的保证金，其中I表示区块链系统中全部记账节点的数量；

（7）每个记账节点将步骤（6）中得到的入选节点名单广播给区块链系统中的所有其他节点；

（8）位于入选节点名单中的每个节点在接收到广播的入选节点名单后获取区块链系统中每个记账节点的区块，并判断其自身的区块高度是否与获取的记账节点的区块高度一致，如果是则进入步骤（9），否则继续重复本步骤，直到二者一致为止；

（9）每个记账节点判断其自身的区块高度是否达到预设阈值，如果达到则进入步骤（10），否则继续轮流生成区块，直到达到阈值为止，然后进入步骤（10）；

（10）不在入选节点名单中的全部记账节点变为普通节点，在入选节点名单中的全部节点变为新的记账节点并开始接收来自用户端的交易请求，对该交易请求进行共识，并将共识产生的区块添加在区块链上。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，如果该节点是普通节点，则发送报名请求后还需要向区块链系统缴纳保证金，如果该节点是记账节点，则无需缴纳保证金。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，共识的过程具体为，取得每个待共识报名节点名单的并集，当前区块链系统中的全部I个记账节点自动进入报名节点名单，按照节点出现的顺序从1开始编号一直到M+I，其中M小于或等于N，其中N的取值是小于或等于区块链系统中所有节点总数。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，预设阈值是大于或等于使节点自身的区块高度与获取的记账节点的区块高度一致所需的时间与出块速度的乘积。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在共识生成区块的过程中，如果出现不出块、同一时间段广播多个块、打包双花交易、或者从区块链上的旧块处尝试分叉系统，则可检测出恶意节点。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若检测出恶意节点，则扣除恶意节点缴纳的保证金作为惩罚，并给正常的记账节点发放奖励。

8.一种基于价值量建立共识机制的系统，其特征在于，包括以下：

第一模块，用于每个记账节点在出块的过程中获取某个固定时间范围内区块链系统中各个普通节点的价值量总和，将获取的结果进行排序，选择排序结果中价值量总和排名在前N位的对应节点构成节点名单，并在区块链系统中广播该节点名单；

第二模块，用于每个普通节点持续监听第一模块中广播的节点名单，并判断其自身是否位于该节点名单中，如果是则该普通节点向区块链系统发送报名请求，同时向区块链系统缴纳保证金，并转入第三模块，否则过程结束；

第三模块，用于每个记账节点根据来自普通节点的报名请求判断该普通节点是否不在黑名单中，且该普通节点是否处于第一模块广播的节点名单中，如果是，则进入第四模块，否则过程结束；

第四模块，用于每个记账节点根据该普通节点的报名请求判断该普通节点是否已经缴纳保证金，如果是，则转入第五模块，否则向该普通节点发送缴纳保证金的通知，并持续等待固定时间间隔，若收到保证金，则进入第五模块，否则过程结束；

第五模块，用于每个记账节点将该普通节点记录在待共识报名节点名单中，全部记账节点在报名截止后在区块链系统中对每个结账节点对应的待共识报名节点名单进行共识，并对共识后得到的报名节点名单中的节点进行编号；

第六模块，每个记账节点从第五模块得到的报名节点名单中随机选出I个节点放入待共识入选节点名单，对待共识入选节点名单进行共识，对共识后得到的入选节点名单中的节点进行编号，并退还已经缴纳保证金、但未入选该入选节点名单的节点所已经缴纳的保证金，其中I表示区块链系统中全部记账节点的数量；

第七模块，用于每个记账节点将第六模块中得到的入选节点名单广播给区块链系统中的所有其他节点；

第八模块，用于位于入选节点名单中的每个节点在接收到广播的入选节点名单后获取区块链系统中每个记账节点的区块，并判断其自身的区块高度是否与获取的记账节点的区块高度一致，如果是则进入第九模块，否则继续重复本步骤，直到二者一致为止；

第九模块，用于每个记账节点判断其自身的区块高度是否达到预设阈值，如果达到则进入第十模块，否则继续轮流生成区块，直到达到阈值为止，然后进入第十模块；

第十模块，用于不在入选节点名单中的全部记账节点变为普通节点，在入选节点名单中的全部节点变为新的记账节点并开始接收来自用户端的交易请求，对该交易请求进行共识，并将共识产生的区块添加在区块链上。

9.一种基于价值量建立共识机制的系统，其特征在于，包括：

第一模块，用于每个记账节点在出块的过程中获取某个固定时间范围内区块链系统中所有节点的价值量总和，将获取的结果进行排序，选择排序结果中价值量总和排名在前N位的对应节点构成节点名单，并在区块链系统中广播该节点名单；

第二模块，用于所有节点中的每一个节点持续监听第十模块中广播的节点名单，并判断其自身是否位于该节点名单中，如果是则判断其自身是记账节点还是普通节点，如果是记账节点则该记账节点向区块链系统发送报名请求，并转入第三模块，如果是普通节点则该普通节点向区块链系统发送报名请求，并向区块链系统缴纳保证金，然后转入第三模块，否则过程结束；

第三模块，用于每个记账节点根据来自该节点的报名请求判断该节点是否不在黑名单中，且该节点是否处于第一模块广播的节点名单中，如果是，则进入第四模块，否则过程结束；

第四模块，用于每个记账节点根据第三模块处理后的所有节点中普通节点的报名请求判断该普通节点是否已经缴纳保证金，如果是，则转入第五模块，否则向该普通节点发送缴纳保证金的通知，并持续等待固定时间间隔，若收到保证金，则进入第五模块，否则过程结束；

第五模块，用于每个记账节点将该普通节点记录在待共识报名节点名单中，全部记账节点在报名截止后在区块链系统中对每个结账节点对应的待共识报名节点名单进行共识，并对共识后得到的报名节点名单中的节点进行编号；

第六模块，用于每个记账节点从第五模块得到的报名节点名单中随机选出I个节点放入待共识入选节点名单，对待共识入选节点名单进行共识，并对共识后得到的入选节点名单中的节点进行编号，并退还已经缴纳保证金、但未入选该入选节点名单的节点所已经缴纳的保证金，其中I表示区块链系统中全部记账节点的数量；

第七模块，用于每个记账节点将第六模块中得到的入选节点名单广播给区块链系统中的所有其他节点；

第八模块，用于位于入选节点名单中的每个节点在接收到广播的入选节点名单后获取区块链系统中每个记账节点的区块，并判断其自身的区块高度是否与获取的记账节点的区块高度一致，如果是则进入第九模块，否则继续重复本步骤，直到二者一致为止；

第九模块，用于每个记账节点判断其自身的区块高度是否达到预设阈值，如果达到则进入 ，否则继续轮流生成区块，直到达到阈值为止，然后进入第十模块；

第十模块，用于不在入选节点名单中的全部记账节点变为普通节点，在入选节点名单中的全部节点变为新的记账节点并开始接收来自用户端的交易请求，对该交易请求进行共识，并将共识产生的区块添加在区块链上。

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