CN110502578A - 一种快速数据上链的共识机制 - Google Patents

一种快速数据上链的共识机制 Download PDF

Info

Publication number
CN110502578A
CN110502578A CN201910762811.8A CN201910762811A CN110502578A CN 110502578 A CN110502578 A CN 110502578A CN 201910762811 A CN201910762811 A CN 201910762811A CN 110502578 A CN110502578 A CN 110502578A
Authority
CN
China
Prior art keywords
node
packaged
common recognition
random number
recognition mechanism
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910762811.8A
Other languages
English (en)
Inventor
陈耿
陈俊
刘业章
韩志耕
袁海雷
朱玉全
屠要峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Link Block Chain Technology Co Ltd
Original Assignee
Jiangsu Link Block Chain Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Link Block Chain Technology Co Ltd filed Critical Jiangsu Link Block Chain Technology Co Ltd
Priority to CN201910762811.8A priority Critical patent/CN110502578A/zh
Publication of CN110502578A publication Critical patent/CN110502578A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/27—Replication, distribution or synchronisation of data between databases or within a distributed database system; Distributed database system architectures therefor
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q40/00—Finance; Insurance; Tax strategies; Processing of corporate or income taxes
    • G06Q40/04—Trading; Exchange, e.g. stocks, commodities, derivatives or currency exchange

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Finance (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Technology Law (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)

Abstract

本发明公开了一种快速数据上链的共识机制，包括：每个具有打包权限的区块链节点分别生成随机数；由上个打包的矿工节点生成一个KEY随机数，并全网广播；每个节点分别计算自己的随机数与KEY随机数差值的绝对值，并将该绝对值全网广播，进行排序，选取绝对值最小的节点获得打包权限；将本交易池可打包的交易打包到区块，并全网广播有新块打包，其他节点同步完成后，参与到新一个打包流程。该机制各节点产生随机数的计算过程是随机的，每个节点被选为打包者的概率相等，保证了随机性和公平性；同时在原有的区块链技术基础上抛开数字资产，直接针对快速数据上链进行设计，大大提升区块的打包速度，在性能上实现了高并发机制。

Description

一种快速数据上链的共识机制
技术领域
本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种快速数据上链的共识机制。
背景技术
区块链技术，简称BT(Blockchain technology)，是一种互联网数据库技术，其特点是去中心化、无需中介参与、公开透明，让每个人均可参与数据库记录，达成数据的高度一致性，防篡改、防作恶、可追溯。
基于区块链的特性，区块链技术已得到了广泛应用，且前景广阔。因此数据上链逐渐成为一种主要的区块链应用场景；现有的区块链技术对这块的支持主要为普通交易的备注，或者特殊交易的体的有效负载。
区块链是一种去中心化的分布式账本系统，由于点对点网络下存在较高的网络延迟，各个节点所观察到的事务先后顺序不可能完全一致。因此区块链系统需要设计一种机制对在差不多时间内发生的事务的先后顺序进行共识。这种对一个时间窗口内的事务的先后顺序达成共识的算法被称为“共识机制”。现有的数据上链方案，仍然带有很重的数字货币特征，导致区块链的共识速度较慢，执行速度慢，规模和速度远远达不到商业应用高并发、高响应速度的需求，无法有效处理高并发量大的数据上链请求。
发明内容
发明目的：针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种快速数据上链的共识机制。该机制各节点产生随机数的计算过程是随机的，每个节点被选为打包者的概率相等，保证了打包者选举的随机性和公平性；同时在原有的区块链技术基础上抛开数字资产，直接针对快速数据上链进行设计，大大提升区块的打包速度，在性能上实现了高并发机制；减少了对资源的消耗，这些资源包括但不限于：计算用硬件设备、存储设备、网络流量、电力资源；而且实现难度较低，通过常见算法来得到绝对值最小的节点从而获得打包权限，降低区块链研究上的入门门槛。
技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
一种快速数据上链的共识机制，包括以下步骤：
1)每个具有打包权限的区块链节点分别生成随机数；
2)由上个打包的矿工节点生成一个KEY随机数，并全网广播；每个节点分别计算自己的随机数与KEY随机数差值的绝对值，并将该绝对值全网广播，进行排序，选取绝对值最小的节点获得打包权限；
3)获得打包权限的节点无需验证token交易，将本交易池可打包的交易打包到区块，并全网广播有新块打包；
4)其它节点在收到新块广播时，停止现有工作，同步新区块交易数据，并在同步完成后，参与到新一个打包流程。
初始区块链节点包括区块链节点运行程序和区块链运行参数配置文件两个模块。
参数包括节点名称、打包间隔时间、节点总数、随机数值范围。
节点名称全网唯一。
打包间隔时间为100MS-10S。
区块链各个节点在节点可靠性与数据实时性方面达成一致共识。
步骤2)中，在初始打包流程，KEY随机数为0。
步骤2)中排序的绝对值出现并列的最小值时，返回步骤1)重新开始；步骤2)中绝对值最小值唯一时，该最小值对应的节点获得打包权限，同时向网络广播打包权限，获得超过半数的节点支持后，开始打包；如果未获得超过半数的节点同意，返回步骤1)重新开始。
上述共识机制适用于私链、联盟链。
计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述共识机制。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下技术优点：
1)在原有的区块链技术基础上抛开数字资产，直接针对快速数据上链进行设计，从而可以大大提升区块的打包速度，在性能上实现了高并发机制；
2)实现难度较低，通过常见算法来得到绝对值最小的节点从而获得打包权限，降低区块链研究上的入门门槛；
3)减少了对资源的消耗，这些资源包括但不限于：计算用硬件设备、存储设备、网络流量、电力资源；
4)各节点产生随机数的计算过程是随机的，每个节点被选为打包者的概率相等，保证了打包者选举的随机性和公平性。
附图说明
图1是本发明实施例中快速数据上链的共识机制的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
本实施例是在原有的区块链技术基础上抛开数字资产，直接针对快速数据上链进行设计，主要快速数据上链场景，不支持token类交易。由于共识机制本身的限制，主要使用在私链或者联盟链，不建议用在公链。
一种快速数据上链的共识机制，包括以下步骤：
1)每个具有打包权限的区块链节点分别生成随机数；
2)由上个打包的矿工节点生成一个KEY随机数，(在初始打包阶段，KEY随机数为0)，并全网广播；每个节点分别计算自己的随机数与KEY随机数差值的绝对值，并将该绝对值全网广播，进行排序，选取绝对值最小的节点获得打包权限；当排序的绝对值出现并列的最小值时，返回步骤1)重新开始；当绝对值最小值唯一时，该最小值对应的节点获得打包权限，同时向网络广播打包权限，获得超过半数的节点支持后，开始打包；如果未获得超过半数的节点同意，返回步骤1)重新开始。
3)获得打包权限的节点无需验证token交易，将本交易池可打包的交易打包到区块，并全网广播有新块打包；
4)其它节点在收到新块广播时，停止现有工作，同步新区块交易数据，并在同步完成后，参与到新一个打包流程。
初始区块链节点包括区块链节点运行程序和区块链运行参数配置文件两个模块。
在运行区块链节点之前，需要在区块链运行参数配置文件里配置以下参数：
1)节点名称：节点名称全网唯一，例如：node1、node2、...、nodeN；
2)打包间隔时间：系统可限制并设置范围在100MS-10S；
3)节点总数；
4)随机数范围。
区块链中的节点是诚实可靠的，值得信赖的。各个节点在数据实时性方面达成一致共识，不同节点之间的数据交互，可以理解为数据同步或者是数据备份过程。其他节点通过交易同步工具来实现对不同区块链上交易数据的获取。
上述计算机程序指令存储于有形计算机可读介质上，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，同时也可通过计算机或其他可编程设备上执行实施例所述的共识机制。
需要注意的是，以上列举的仅为本发明的具体实施例，显然本发明不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种快速数据上链的共识机制，其特征在于，包括以下步骤：
1)每个具有打包权限的区块链节点分别生成随机数；
2)由上个打包的矿工节点生成一个KEY随机数，并全网广播；每个节点分别计算自己的随机数与KEY随机数差值的绝对值，并将该绝对值全网广播，进行排序，选取绝对值最小的节点获得打包权限；
3)获得打包权限的节点无需验证token交易，将本交易池可打包的交易打包到区块，并全网广播有新块打包；
4)其它节点在收到新块广播时，停止现有工作，同步新区块交易数据，并在同步完成后，参与到新一个打包流程。
2.根据权利要求1所述的数据上链的共识机制，其特征在于，初始区块链节点包括区块链节点运行程序和区块链运行参数配置文件两个模块。
3.根据权利要求2所述的数据上链的共识机制，其特征在于，所述参数包括节点名称、打包间隔时间、节点总数、随机数值范围。
4.根据权利要求3所述的数据上链的共识机制，其特征在于，节点名称全网唯一。
5.根据权利要求3所述的数据上链的共识机制，其特征在于，打包间隔时间为100MS-10S。
6.根据权利要求1所述的数据上链的共识机制，其特征在于，区块链各个节点在节点可靠性与数据实时性方面达成一致共识。
7.根据权利要求1所述的数据上链的共识机制，其特征在于，步骤2)中，在初始打包流程，KEY随机数为0。
8.根据权利要求1所述的数据上链的共识机制，其特征在于，步骤2)中排序的绝对值出现并列的最小值时，返回步骤1)重新开始；步骤2)中绝对值最小值唯一时，该最小值对应的节点获得打包权限，同时向网络广播打包权限，获得超过半数的节点支持后，开始打包；如果未获得超过半数的节点同意，返回步骤1)重新开始。
9.根据权利要求1所述的数据上链的共识机制，其特征在于，所述共识机制适用于私链、联盟链。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1所述的快速数据上链的共识机制。
CN201910762811.8A 2019-08-16 2019-08-16 一种快速数据上链的共识机制 Pending CN110502578A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910762811.8A CN110502578A (zh) 2019-08-16 2019-08-16 一种快速数据上链的共识机制

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910762811.8A CN110502578A (zh) 2019-08-16 2019-08-16 一种快速数据上链的共识机制

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110502578A true CN110502578A (zh) 2019-11-26

Family

ID=68588257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910762811.8A Pending CN110502578A (zh) 2019-08-16 2019-08-16 一种快速数据上链的共识机制

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110502578A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112738172A (zh) * 2020-12-23 2021-04-30 平安科技（深圳）有限公司 区块链节点的管理方法、装置、计算机设备和存储介质
CN112838953A (zh) * 2021-01-11 2021-05-25 绵阳沸尔特科技有限公司 一种区块链打包节点共识推举方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107347009A (zh) * 2017-08-30 2017-11-14 北京知金链网络技术有限公司 区块链一维随机数共识推举方法
CN109327459A (zh) * 2018-11-12 2019-02-12 崔晓晖 一种联盟区块链网络的共识方法
CN109523260A (zh) * 2018-11-28 2019-03-26 段红 一种动态节点选举的高并发共识机制
CN109684519A (zh) * 2018-12-12 2019-04-26 杭州基尔区块链科技有限公司 一种基于区块链的去中心化芯片研发交易数据存储方法及系统
CN109792437A (zh) * 2017-05-16 2019-05-21 北京大学深圳研究生院 一种用于去中心化域名系统的共识方法
CN110022231A (zh) * 2019-03-26 2019-07-16 广州供电局有限公司 区块链共识推举方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109792437A (zh) * 2017-05-16 2019-05-21 北京大学深圳研究生院 一种用于去中心化域名系统的共识方法
CN107347009A (zh) * 2017-08-30 2017-11-14 北京知金链网络技术有限公司 区块链一维随机数共识推举方法
CN109327459A (zh) * 2018-11-12 2019-02-12 崔晓晖 一种联盟区块链网络的共识方法
CN109523260A (zh) * 2018-11-28 2019-03-26 段红 一种动态节点选举的高并发共识机制
CN109684519A (zh) * 2018-12-12 2019-04-26 杭州基尔区块链科技有限公司 一种基于区块链的去中心化芯片研发交易数据存储方法及系统
CN110022231A (zh) * 2019-03-26 2019-07-16 广州供电局有限公司 区块链共识推举方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112738172A (zh) * 2020-12-23 2021-04-30 平安科技（深圳）有限公司 区块链节点的管理方法、装置、计算机设备和存储介质
CN112838953A (zh) * 2021-01-11 2021-05-25 绵阳沸尔特科技有限公司 一种区块链打包节点共识推举方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110784346A (zh) 一种基于信誉值的pbft共识系统及方法
CN111131209B (zh) 一种改进的高效共识方法、系统、计算机设备及存储介质
CN110113388A (zh) 一种基于改进型聚类算法的区块链系统共识的方法和装置
CN109522362A (zh) 基于区块链数据的非完全数据同步方法、系统及设备
CN110298754B (zh) 一种应用于区块链的共识方法
CN111478795B (zh) 一种基于混合拜占庭容错的联盟区块链网络共识方法
CN112866380B (zh) 一种基于区块链的链网架构
CN110502578A (zh) 一种快速数据上链的共识机制
CN111047316A (zh) 一种反篡改的智能区块链系统及实现方法
CN112348518B (zh) 一种区块链交易证明的方法及装置
CN106878382A (zh) 一种分布式仲裁集群中动态改变集群规模的方法及装置
CN113034857A (zh) 一种基于区块链的城市自然灾害监测应急管理调度平台
CN111242619A (zh) 引入监管机制的联盟链共识方法、区块链网络及存储介质
CN105827678B (zh) 一种基于高可用架构下的通信方法和节点
CN110505084A (zh) 一种区块链打包节点共识推举方法
Xu et al. An efficient blockchain pbft consensus protocol in energy constrained iot applications
CN110620820A (zh) 一种泛在电力物联网智能管理系统
Hossain et al. Porch: A novel consensus mechanism for blockchain-enabled future scada systems in smart grids and industry 4.0
Ni et al. A novel design method of high throughput blockchain for 6g networks: Performance analysis and optimization model
Capossele et al. Robustness and efficiency of leaderless probabilistic consensus protocols within byzantine infrastructures
CN112565368B (zh) 基于区块链的海上装备自组网系统、方法和介质
CN110535629B (zh) 一种异步网络条件下的出块共识方法
CN114503143A (zh) 统一协议共识
Lu et al. QoS-aware task scheduling in cloud-edge environment
CN116684428A (zh) IoT场景中基于模型的区块链演化共识算法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20191126