CN108881177B - 一种异构平行区块链的实现方法 - Google Patents

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Abstract

一种异构平行区块链的实现方法，它涉及区块链底层技术领域。区块链介于链式结构和DAG之间，它包含业务接收区块、业务结果区块，所述业务接收区块、业务结果区块为现有的区块拆分而成，并采用DPOS(Delegated proof of stake)作为一致性协议。异构平行区块链的实现方法包含以下步骤:a、由DPOS确定的被指定的区块生产者收到业务，在业务接收区块对其进行打包；b、生产者打包之后即运行智能合约；c、生产者对结果在业务结果区块打包，结果节点同时验证两个区块：对应的业务接收区块以及前一个业务结果区块。它可以实现不同区块的智能合约并行运行，同时保证了安全性，提升了区块验证速度，它可以提升快速交易以及验证速度，速度高于EOS等链式结构，支持快速交易，同时安全性不会降低。

Description

一种异构平行区块链的实现方法
技术领域
本发明涉及区块链底层技术领域，具体涉及一种异构平行区块链的实现方法。
背景技术
现有的区块链采用链式结构(比特币，以太坊，EOS等)或者DAG(有向无环图)，或者多链结构。然而现有链式结构无法实现不同区块上的智能合约并行运行，仅能实现单个区块内的智能合约并行运行，而DAG的验证往往存在安全性和复杂性等问题。多链结构可以视为多条侧链(链式结构)并联，不同侧链之间可以实现不同区块(这些区块必须处于不同侧链上)的并发运行，但无法实现某一条侧链上的不同区块的智能合约并行执行。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种异构平行区块链及其实现方法，它能解决目前链式结构无法实现不同区块上的智能合约并行运行，并且验证安全性低和复杂性高的缺陷。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：区块链介于链式结构和DAG之间，它包含业务接收区块、业务结果区块，所述业务接收区块、业务结果区块为现有的区块拆分而成，并采用DPOS(Delegated proof of stake)作为一致性协议；
异构平行区块链的实现方法包含以下步骤:
由DPOS确定的被指定的区块生产者收到业务，在业务接收区块对其进行打包；
生产者打包之后即运行智能合约；
生产者对结果在业务结果区块打包，结果节点同时验证两个区块：对应的业务接收区块以及前一个业务结果区块。
进一步的，它还可采用DBFT或DPOS+DBFT作为一致性协议。
进一步的，所述步骤b中属于不同区块的智能合约是可以并行的，之间并没有先后关系；生产者可以自己运行智能合约，也可以指定一些节点运行这些智能合约，利用PBFT等共识算法得到最后结果。
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：它既可以实现不同区块的智能合约并行运行，同时保证了安全性，达到了和EOS一样的安全性，且安全性远高于DAG，它进一步提升了区块验证速度。将其作为本体链，可以提升快速交易以及验证速度，速度高于EOS等链式结构，支持快速交易，同时安全性不会降低。
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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图。
附图标记说明：业务接收区块1、业务结果区块2、智能合约3。
具体实施方式
参看图1所示，本具体实施方式采用的技术方案是：区块链介于链式结构和DAG之间，它包含业务接收区块1、业务结果区块2，所述业务接收区块1、业务结果区块2为现有的区块拆分而成，并采用DPOS(Delegated proof of stake)作为一致性协议，该架构与具体共识算法独立，亦可以采用其余共识算法例如DBFT或DPOS+DBFT等。为了便于说明以及与EOS对比，以下采用DPOS进行说明。
异构平行区块链的实现方法包含以下步骤:1)由DPOS确定的被指定的区块生产者收到业务，在业务接收区块1对其进行打包；2)生产者打包之后即运行智能合约3,这些属于不同区块的智能合约3是可以并行的，之间并没有先后关系；生产者可以自己运行智能合约3，也可以指定一些节点运行这些智能合约3，利用PBFT(Practical Byzantine FaultTolerance，实用拜占庭容错算法)得到最后结果；3)生产者对结果在业务结果区块2打包，结果节点同时验证两个区块：对应的业务接收区块1以及前一个业务结果区块2。
对采用异构平行区块链可能存在的问题进行了分析，并提供了相应的解决方法，便于实际应用。
情况1：某个生产故意使业务结果区块2引用错误的业务接收区块1：
解决方案：在业务接收区块1加入生产者信息，例如DPOS每一轮可以给出生产者名单并排序，则业务接收区块1编号确定了对应的生产者。从而如果业务结果区块2的签名和对应的业务父区块的签名不一致，说明不是同一个生产者产生，将被丢弃。
情况2：如果某个生产节点在业务接收区块链上无法在自己的轮次产生区块，造成后续的节点阻塞：
解决方案：加入时间限制，一旦在某个时间区间内无法打包业务接收区块1，则认为该生产节点出现问题，由下一个生产节点打包业务接收区块1。
情况3：双花攻击：
解决方案：双花导致分叉，而且分叉的两条链均要获取2/3以上的DPOS节点验证。很明显，除非攻击者能够控制一半以上的DPOS节点进行攻击，否则大部分诚实节点只会选取某一条链，最多一条链得到2/3以上的节点验证。因此，安全性同EOS同一水准，无需特别改进。
情况4：当生成区块较多时，有可能两个或两个以上业务结果区块2链接到同一个业务结果父区块，导致分叉出现，进而出现验证效率降低：
解决方案一：可知本质原因是单位时间内产生区块过多，则让每个业务接收区块1包含多个交易，从而减少区块数量，进而减小多个区块同时打包的可能性；
解决方案二：可以针对不同的业务开辟不同的业务结果链(共享同一条业务链)，但是这些业务结果链之间不存在相互交叉，否则不易于区块验证；
解决方案三：增加通讯协议，发块之前先广播信息，表明自己要生产块，每个块生产者根据对应的时间戳自行判断是否现在生成块。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种异构平行区块链的实现方法，其特征在于：区块链介于链式结构和DAG之间，它包含业务接收区块、业务结果区块，所述业务接收区块、业务结果区块为现有的区块拆分而成，并采用DPOS(Delegated proof of stake)作为一致性协议；
异构平行区块链的实现方法包含以下步骤:
a、由DPOS确定的被指定的区块生产者收到业务，在业务接收区块对其进行打包；
b、生产者打包之后即运行智能合约；
c、生产者对结果在业务结果区块打包，结果节点同时验证两个区块：对应的业务接收区块以及前一个业务结果区块。
2.根据权利要求1所述的一种异构平行区块链的实现方法，其特征在于：它还可采用DBFT或DPOS+DBFT作为一致性协议。
3.根据权利要求1所述的一种异构平行区块链的实现方法，其特征在于：所述步骤b中属于不同区块的智能合约是可以并行的，之间并没有先后关系；生产者可以自己运行智能合约，也可以指定一些节点运行这些智能合约，利用PBFT等共识算法得到最后结果。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109587271B (zh) * 2018-12-29 2020-06-09 杭州复杂美科技有限公司 主链平行链架构系统及区块同步方法、设备和存储介质
CN110321720A (zh) * 2019-05-17 2019-10-11 杭州亦笔科技有限公司 一种区块链的异构跨链交互与认证方法
CN110417911A (zh) * 2019-08-08 2019-11-05 北京芯际科技有限公司 一种关于区块链的双链结构
CN112202775B (zh) * 2020-09-29 2021-06-22 北京理工大学 一种有向无环图结构区块链的共识机制架构及其方法
CN116382815B (zh) * 2023-06-05 2023-10-10 安徽中科晶格技术有限公司 基于dag模型的合约并行化方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106603698A (zh) * 2016-12-28 2017-04-26 北京果仁宝科技有限公司 基于dpos的区块链共识方法和节点
CN106897351A (zh) * 2016-12-29 2017-06-27 北京瑞卓喜投科技发展有限公司 有向无环图型区块链的生成方法及系统
CN107103098A (zh) * 2017-05-12 2017-08-29 曾建伟 一种包含智能合约的区块链网式数据库及工作方法
CN107248076A (zh) * 2017-06-24 2017-10-13 北京天德科技有限公司 一种双链式跨链交易的区块链互联网模型的核心算法
CN107360206A (zh) * 2017-03-29 2017-11-17 阿里巴巴集团控股有限公司 一种区块链共识方法、设备及系统
CN107622096A (zh) * 2017-08-31 2018-01-23 上海保险交易所股份有限公司 基于区块链系统的异步多方数据交互方法和存储介质
WO2018076760A1 (zh) * 2016-10-27 2018-05-03 上海亿账通区块链科技有限公司 基于区块链的交易事务处理方法、系统、电子装置及存储介质

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018076760A1 (zh) * 2016-10-27 2018-05-03 上海亿账通区块链科技有限公司 基于区块链的交易事务处理方法、系统、电子装置及存储介质
CN106603698A (zh) * 2016-12-28 2017-04-26 北京果仁宝科技有限公司 基于dpos的区块链共识方法和节点
CN106897351A (zh) * 2016-12-29 2017-06-27 北京瑞卓喜投科技发展有限公司 有向无环图型区块链的生成方法及系统
CN107360206A (zh) * 2017-03-29 2017-11-17 阿里巴巴集团控股有限公司 一种区块链共识方法、设备及系统
CN107103098A (zh) * 2017-05-12 2017-08-29 曾建伟 一种包含智能合约的区块链网式数据库及工作方法
CN107248076A (zh) * 2017-06-24 2017-10-13 北京天德科技有限公司 一种双链式跨链交易的区块链互联网模型的核心算法
CN107622096A (zh) * 2017-08-31 2018-01-23 上海保险交易所股份有限公司 基于区块链系统的异步多方数据交互方法和存储介质

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
技术详解DAG区块链项SPECTRE：围绕一致性建设，投票机制甄别攻击杜绝交易冲突;吴阳煜;《leifeng.com/news/201802/Kn6LqjI9EFZFUhkT.html》;20180211;第5-6页） *

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