CN108259235A - 一种区块链记账节点选择方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种区块链记账节点选择方法，包括共识节点、记账节点和委托人。使用此记账节点选择方法，每个共识节点都有公平的机会成为记账节点，算力、股权等因素不会成为影响选举为记账节点的因素。此记账节点选择方法还约定了一种收益分配方式，成功生成区块后，诚实投票的共识节点的节点主人、诚实投票的共识节点上的委托人及发展基金都可以获得收益。

Description

一种区块链记账节点选择方法
技术领域
本发明涉及区块链技术领域，涉及一种区块链记账节点选择方法。
背景技术
不同的区块链共识算法约定了不同的生成区块的方式，在POW及POS共识算法中，所有共识节点都参与区块生成，第一个成功生成区块的共识节点可以获得收益，其余共识节点无法获得收益；在PBFT共识算法中，系统会选择一个记账节点Master打包交易生成区块，记账节点Master与诚实投票的共识节点一起参与投票，确定区块是否成功生成，诚实投票的记账节点Master和诚实投票的共识节点都可以获得收益，其中，记账节点Master会一直工作直到它性能不良或产生不诚实的行为，此后系统才会重新选择一个记账节点。
综上所述，当前需要提供一种技术方案，能够保证每个共识节点都有机会被选举为记账节点，且诚实投票的记账节点和诚实投票的共识节点都可以获得收益。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种解决或部分解决上述问题的区块链记账节点选择方法。
为达到上述技术方案的效果，本发明的技术方案为：一种区块链记账节点选择方法，包含以下内容：
记账节点选择方法的角色包括：共识节点、记账节点和委托人；共识节点是对区块进行投票的节点，用于验证记账节点广播的信息，并对其进行投票；共识节点分为诚实的共识节点及非诚实的共识节点；一个共识节点上有一个或多个委托人，且一个共识节点上的委托人的数量与委托人的总数量的比值不能超过额定范围，超过额定范围的委托人视作无效委托人；
记账节点选择方法的处理步骤包括：
步骤S1：系统首先统计出共识节点的总数量为M、委托人的总数量为N，M和N均为正整数；然后给委托人由1开始依次编号，委托人的编号为正整数；
步骤S2：每个共识节点都随机生成随机数Random，随机数Random为正整数；
步骤S3：对所有的随机数Random求和得到Sum，对Sum和N取余得到C；Sum和C均为正整数；
步骤S4：对委托人的编号和N取余得到C'；C'为正整数；
步骤S5：记账节点有三种确定方式，包括：1)选择与C最相近的C'对应的委托人所在的共识节点为本区块的记账节点；2) 选择与C最相近的C'对应的委托人所在的共识节点为本区块的记账节点，且要求与C最相近的C'小于C；3) 选择与C最相近的C'对应的委托人所在的共识节点为本区块的记账节点，且要求与C最相近的C'大于C；记账节点的确定过程为：首先，从三种确定方式中选择出一种；然后按照选择的确定方式，选择出本区块的记账节点；
每轮共识生成的随机数Random将上传到下一轮共识中，确保每个共识节点在相邻两轮共识中的随机数Random不同，随机数Random的哈希值将上传至本区块中；
在步骤S5中，如果满足要求的委托人有多个，则根据满足要求的委托人的随机数Random的哈希值，追溯出前一轮共识中满足要求的委托人对应的C'作为前C'，取值最大的前C'对应的委托人所在的共识节点则为本区块的记账节点。
记账节点打包交易后，将Merkle根及交易哈希的列表广播给其他共识节点，其他共识节点对记账节点广播的信息进行验证并投票，若有超过2/3的共识节点及超过2/3的委托人投正确的票，则本区块成功生成，进行下一轮共识，否则，重新选取记账节点；
本区块成功生成后会产生一笔收益，收益将按一定比例分配给诚实投票的共识节点的节点主人、诚实投票的共识节点上的委托人及发展基金；发展基金用于开发及运营，帮助区块链系统上的企业缴纳或减免税收，发展基金的唯一地址由规定天数内绝大多数的投票决定。
本发明的有益成果为：本发明提供了一种区块链记账节点选择方法，角色包括共识节点、记账节点和委托人。使用此记账节点选择方法，每个共识节点都有公平的机会成为记账节点，算力、股权等因素不会成为影响选举为记账节点的因素。此记账节点选择方法还约定了一种收益分配方式，成功生成区块后，诚实投票的共识节点的节点主人、诚实投票的共识节点上的委托人及发展基金都可以获得收益。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行详细的说明。应当说明的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，能实现同样功能的产品属于等同替换和改进，均包含在本发明的保护范围之内。具体方法如下：
实施例1：本实施例具体说明了区块链记账节点选择方法的步骤，如下：
记账节点选择方法的角色包括：共识节点、记账节点和委托人；共识节点是对区块进行投票的节点，用于验证记账节点广播的信息，并对其进行投票；共识节点分为诚实的共识节点及非诚实的共识节点；一个共识节点上有一个或多个委托人，且一个共识节点上的委托人的数量与委托人的总数量的比值不能超过额定范围，超过额定范围的委托人视作无效委托人；
记账节点选择方法的处理步骤包括：
步骤S1：系统首先统计出共识节点的总数量为M、委托人的总数量为N，M和N均为正整数；然后给委托人由1开始依次编号，委托人的编号为正整数；
步骤S2：每个共识节点都随机生成随机数Random，随机数Random为正整数；
步骤S3：对所有的随机数Random求和得到Sum，对Sum和N取余得到C；Sum和C均为正整数；
步骤S4：对委托人的编号和N取余得到C'；C'为正整数；
步骤S5：记账节点有三种确定方式，包括：1)选择与C最相近的C'对应的委托人所在的共识节点为本区块的记账节点；2) 选择与C最相近的C'对应的委托人所在的共识节点为本区块的记账节点，且要求与C最相近的C'小于C；3) 选择与C最相近的C'对应的委托人所在的共识节点为本区块的记账节点，且要求与C最相近的C'大于C；记账节点的确定过程为：首先，从三种确定方式中选择出一种；然后按照选择的确定方式，选择出本区块的记账节点；
每轮共识生成的随机数Random将上传到下一轮共识中，确保每个共识节点在相邻两轮共识中的随机数Random不同，随机数Random的哈希值将上传至本区块中；
在步骤S5中，如果满足要求的委托人有多个，则根据满足要求的委托人的随机数Random的哈希值，追溯出前一轮共识中满足要求的委托人对应的C'作为前C'，取值最大的前C'对应的委托人所在的共识节点则为本区块的记账节点。
记账节点打包交易后，将Merkle根及交易哈希的列表广播给其他共识节点，其他共识节点对记账节点广播的信息进行验证并投票，若有超过2/3的共识节点及超过2/3的委托人投正确的票，则本区块成功生成，进行下一轮共识，否则，重新选取记账节点；
本区块成功生成后会产生一笔收益，收益将按一定比例分配给诚实投票的共识节点的节点主人、诚实投票的共识节点上的委托人及发展基金；发展基金用于开发及运营，帮助区块链系统上的企业缴纳或减免税收，发展基金的唯一地址由规定天数内绝大多数的投票决定。
实施例2：本实施例举例说明了选择记账节点的过程，包括以下步骤：
步骤S1：系统首先统计出共识节点的总数量为M=7，委托人的总数量为N=11，共识节点分为WK108、WK105、WK215、WK407、WK560、WK725、WK937；共识节点WK108上有委托人108，108即为委托人的编号，共识节点WK105上有委托人105、委托人106，共识节点WK215上有委托人215，共识节点WK407上有委托人407，共识节点WK560上有委托人560、委托人561、委托人562，共识节点WK725上有委托人725，共识节点WK937上有委托人937、委托人938；
步骤S2：每个共识节点都随机生成随机数Random，WK108的随机数Random为25、WK105的随机数Random为37、WK215的随机数Random为13、WK407的随机数Random为14、WK560的随机数Random为22、WK725的随机数Random为38、WK937的随机数Random为21；
步骤S3：对所有的随机数Random求和得到Sum，Sum=170；对Sum和N取余得到C，C=5；
步骤S4：对委托人的编号和N取余得到C'；委托人108的余数C'为9，委托人105的余数C'为6，委托人106的余数C'为7，委托人215的余数C'为6，委托人407的余数C'为0，委托人560的余数C'为10，委托人561的余数C'为0，委托人562的余数C'为1，委托人725的余数C'为10，委托人937的余数C'为2，委托人938的余数C'为3；
步骤S5：记账节点有三种确定方式，包括：1)选择与C最相近的C'对应的委托人所在的共识节点为本区块的记账节点；2) 选择与C最相近的C'对应的委托人所在的共识节点为本区块的记账节点，且要求与C最相近的C'小于C；3) 选择与C最相近的C'对应的委托人所在的共识节点为本区块的记账节点，且要求与C最相近的C'大于C；
选择确定方式2)，由于C=5，C'<C，余数C'与5最相近的为委托人938，则选择委托人938所在的共识节点为本区块的记账节点。
实施例3：本实施例举例说明了成功生成区块产生的收益分配，包括：
成功生成区块会产生一笔收益，该收益将按一定比例分配给诚实投票的共识节点的节点主人、诚实投票的共识节点上的委托人及发展基金。
成功生成区块后会获得10个币，本次诚实投票的共识节点有4个，分别是WK108、WK105、WK725及WK937，且这四个共识节点的股权占比为4:3:1:2，则WK108收益4个币，WK105收益3个币，WK725收益1个币，WK937收益2个币；
诚实投票的共识节点的节点主人、诚实投票的共识节点上的委托人及发展基金的收益比例为5:1:4，则WK108的节点主人收益0.4个币，WK108上的委托人收益2个币，WK108需要将1.6个币给发展基金；
WK105的节点主人收益0.3个币，WK105上的委托人收益1.5个币，WK105需要将1.2个币给发展基金，其中，委托人105与委托人106的股权占比为1:1，因此委托人105收益0.75个币，委托人106收益0.75个币；
WK725的节点主人收益0.1个币，WK725上的委托人收益0.5个币，WK725需要将0.4个币给发展基金；
WK937的节点主人收益0.2个币，WK937上的委托人收益1个币，WK937需要将0.8个币给发展基金，其中，委托人937与委托人938的股权占比为1:3，因此委托人937收益0.25个币，委托人938收益0.75个币。
本发明的有益成果为：本发明提供了一种区块链记账节点选择方法，角色包括共识节点、记账节点和委托人。使用此记账节点选择方法，每个共识节点都有公平的机会成为记账节点，算力、股权等因素不会成为影响选举为记账节点的因素。此记账节点选择方法还约定了一种收益分配方式，成功生成区块后，诚实投票的共识节点的节点主人、诚实投票的共识节点上的委托人及发展基金都可以获得收益。
以上所述仅为本发明之较佳实施例，并非用以限定本发明的权利要求保护范围。同时以上说明，对于相关技术领域的技术人员应可以理解及实施，因此其他基于本发明所揭示内容所完成的等同改变，均应包含在本权利要求书的涵盖范围内。

Claims (3)

1.一种区块链记账节点选择方法，其特征在于，包含以下内容：
记账节点选择方法的角色包括：共识节点、记账节点和委托人；所述共识节点是对区块进行投票的节点，用于验证所述记账节点广播的信息，并对其进行投票；所述共识节点分为诚实的共识节点及非诚实的共识节点；一个所述共识节点上有一个或多个所述委托人，且一个所述共识节点上的委托人的数量与所述委托人的总数量的比值不能超过额定范围，超过所述额定范围的委托人视作无效委托人；
所述记账节点选择方法的处理步骤包括：
步骤S1：系统首先统计出所述共识节点的总数量为M、所述委托人的总数量为N，所述M和所述N均为正整数；然后给所述委托人编号，委托人的编号为正整数；
步骤S2：每个所述共识节点都随机生成随机数Random，所述随机数Random为正整数；
步骤S3：对所有的所述随机数Random求和得到Sum，对所述Sum和所述N取余得到C；所述Sum和所述C均为正整数；
步骤S4：对所述委托人的编号和所述N取余得到C'；所述C'为正整数；
步骤S5：所述记账节点有三种确定方式，包括：1)选择与C最相近的C'对应的委托人所在的共识节点为本区块的记账节点；2) 选择所述与C最相近的C'对应的委托人所在的共识节点为所述本区块的记账节点，且要求所述与C最相近的C'小于C；3) 选择所述与C最相近的C'对应的委托人所在的共识节点为所述本区块的记账节点，且要求所述与C最相近的C'大于C；所述记账节点的确定过程为：首先，从三种所述确定方式中选择出一种；然后按照选择的确定方式，选择出所述本区块的记账节点。
2.根据权利要求1所述的一种区块链记账节点选择方法，其特征在于，包括：
每轮共识生成的所述随机数Random将上传到下一轮共识中，确保每个所述共识节点在相邻两轮共识中的随机数Random不同，所述随机数Random的哈希值将上传至本区块中；
在步骤S5中，如果满足要求的委托人有多个，则根据所述满足要求的委托人的随机数Random的哈希值，追溯出前一轮共识中所述满足要求的委托人对应的C'作为前C'，取值最大的前C'对应的委托人所在的共识节点则为所述本区块的记账节点。
3.根据权利要求1所述的一种区块链记账节点选择方法，其特征在于，包括：
所述记账节点打包交易后，将所述Merkle根及所述交易哈希的列表广播给其他共识节点，所述其他共识节点对所述记账节点广播的信息进行验证并投票，若有超过2/3的所述共识节点及超过2/3的所述委托人投正确的票，则本区块成功生成，进行下一轮共识，否则，重新选取所述记账节点；
所述本区块成功生成后会产生一笔收益，所述收益将按一定比例分配给诚实投票的共识节点的节点主人、诚实投票的共识节点上的委托人及发展基金；所述发展基金用于开发及运营，帮助区块链系统上的企业缴纳或减免税收，所述发展基金的唯一地址由规定天数内绝大多数的投票决定。
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