CN110611701B - 一种基于区块链的参数配置和交易处理方法 - Google Patents

一种基于区块链的参数配置和交易处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110611701B
CN110611701B CN201910773348.7A CN201910773348A CN110611701B CN 110611701 B CN110611701 B CN 110611701B CN 201910773348 A CN201910773348 A CN 201910773348A CN 110611701 B CN110611701 B CN 110611701B
Authority
CN
China
Prior art keywords
super
block
node
nodes
verification
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.)
Active
Application number
CN201910773348.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110611701A (zh
Inventor
李庆华
陶鸥
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.)
Huilianfeng Beijing Technology Co ltd
Original Assignee
Huilianfeng Beijing 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 Huilianfeng Beijing Technology Co ltd filed Critical Huilianfeng Beijing Technology Co ltd
Publication of CN110611701A publication Critical patent/CN110611701A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110611701B publication Critical patent/CN110611701B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
    • H04L41/0803—Configuration setting
    • H04L41/0813—Configuration setting characterised by the conditions triggering a change of settings
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/10—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network
    • H04L67/1097—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network for distributed storage of data in networks, e.g. transport arrangements for network file system [NFS], storage area networks [SAN] or network attached storage [NAS]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/133—Protocols for remote procedure calls [RPC]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/08—Key distribution or management, e.g. generation, sharing or updating, of cryptographic keys or passwords
    • H04L9/0861—Generation of secret information including derivation or calculation of cryptographic keys or passwords
    • H04L9/0869—Generation of secret information including derivation or calculation of cryptographic keys or passwords involving random numbers or seeds
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/32—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials
    • H04L9/3247—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials involving digital signatures
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L2209/00—Additional information or applications relating to cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communication H04L9/00
    • H04L2209/46—Secure multiparty computation, e.g. millionaire problem
    • H04L2209/463—Electronic voting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Finance (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Technology Law (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)

Abstract

本发明涉及一种基于区块链的参数配置和交易处理方法。该方法旨在现有区块链的延展过程中，生成一种超级区块，其可以承载区块链配置参数的更新任务，并可以在任意区块高度插入到区块链，从而创建一条最长权威链。此外，当区块链中出现异常交易时，通过生成超级区块，并将该超级区块插入到指定区块高度，完成对异常交易的删除，并从指定区块高度继续出块。

Description

一种基于区块链的参数配置和交易处理方法
技术领域
本发明涉及一种区块链技术以及数据处理技术领域，特别涉及一种基于区块链的参数配置和交易处理方法。
背景技术
随着近年来区块链技术的爆炸性增长，以及更广泛地被各行各业所应用，同时无论是DAO事件，还是以太坊前段时间的大规模阻塞，都在提醒我们当前区块链技术的不足。
目前流行的一些区块链，当一条链研发确定以后其核心参数也就固定下来。但随着服务对象以及外部环境的变化，很多参数都将变为瓶颈。以太坊虽然提供了智能合约，但目前的以太坊智能合约只能解决简单的线性问题，无法解决更复杂的合约条款，所以大大限制了链上交易和应用的空间和范围。
一条权威区块链的稳定运行离不开两大因素：区块链配置参数和共识算法。通过共识算法来应用配置参数，在保持区块链系统正常运转过程中达到不同场景下使用不同配置的目的。同时，现有的区块链是沿着区块链的延展方向依次生成新的区块，且区块之间满足一致性验证。但在一些情况下，当区块链中出现异常或非法交易或者出于监管部门的特殊要求而需要修改区块时，会导致区块链的一致性验证不通过等问题。面对实际生活中的违法行为，通常会有一种称为“行政干预”的业务来应对，例如法院对违法者的账户冻结。而在区块链上，其存在许多节点，每个节点都可以观察到整个账本并且共同参与维护，单个节点无法修改数据库从而保证账本数据的安全可靠，由于区块链的开放性和不可篡改性，这类特殊的干预行为很难实施。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于区块链的参数配置和交易处理方法，其旨在现有区块链的延展过程中生成一种超级区块，生成的超级区块可以承载区块链配置参数的更新任务，并可以在任意区块高度插入，从而创建一条最长权威链。此外，当区块链中出现非法交易时，通过生成超级区块，并将该超级区块插入到指定区块高度，完成对非法交易的删除，并从指定区块高度继续出块。
本发明的一种基于区块链的参数配置和交易处理方法，其可以包括以下步骤：选举超级节点；由超级节点生成超级区块，由验证超级节点对生成的超级区块进行验证和签名；在验证通过后将生成的超级区块插入到区块链，通过共识算法应用超级区块的配置参数，在保持区块链系统正常运转过程中使得在不同场景下利用不同配置。
优选地，所述方法还包括判断区块链中的区块是否出现异常。当判断出区块链中的区块出现异常时，通过启动超级节点，根据输入的待操作的配置内容生成超级区块，并对超级区块进行验证和签名，在验证通过后将生成的超级区块插入到指定区块高度，完成对非法交易的删除并从指定区块高度继续出块。
优选地，在判断区块链中的区块是否出现异常时，采用标准交易规则进行判断，如果不满足该标准交易规则，则判断出区块链中的区块出现异常。
优选地，生成超级区块的超级节点通过读取和写入状态树，在超级区块中插入新的配置参数或操作指令；所述状态树记录了每个关键性的数据和状态转移数据。
优选地，验证超级节点在其内部执行生成的超级区块，如果所有数据正常并且该超级区块的签名正确，则该超级区块通过验证。
优选地，从全节点中选出N个节点，通过随机数共识选取一个随机数，以该随机数作为种子生成一系列的随机数，根据生成的随机数序列，从N个节点中选择超级节点，其中，N为大于等于三的整数。
优选地，从N个节点中选择超级节点包括区间映射方法，其将N 个节点的权益进行累加排列，并将该区间排列归一化到[0,1]范围，然后依次根据随机数生成一个[0,1]之间的序列，随机数落入那个超级节点区间，则该节点变为超级节点。
优选地，从N个节点中选择超级节点包括股权投票法，随机数序列设定一个选举次数的长度目标值，在所述长度目标值内计算每个节点获得的次数，将该次数作为投票的权重。
优选地，通过插入超级区块来修改区块链的配置参数，所述配置参数包括：节点抵押金额、验证超级节点的选举周期、验证超级节点的选举个数、候选验证超级节点的选举个数、VIP配置列表、白名单和黑名单、股权证明(Proof of Stake，POS)共识超时时间、重选处理间隔时间、节点初选列表。
本发明提供的技术方案带来的有益效果体现在：采用超级区块机制对区块链配置参数进行更新，并且当区块链中出现异常或非法交易时实现对异常或非法交易进行处理，从而在保持区块链系统正常运转过程中达到不同场景下使用不同配置的目的，并且能够创建一条最长的权威链。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为根据本发明实施方案的MATRIX链的整体架构的示意图；
图2为根据本发明实施方案的基于区块链的参数配置和交易处理方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式做进一步地详细描述。
图1为根据本发明的MATRIX链的主网架构的示意图。MATRIX 链作为新一代区块链，目标是构建一个安全可靠、具备自然进化能力的区块链。MATRIX链将通过内置人工智能，建立一个用户友好、面向云服务以及与AI紧密融合的生态系统。
从图1可以看出，MATRIX链的核心网络实际上仅仅包括一系列的全节点。全节点包含主节点和平凡节点；其中，主节点为例如算力达到1000TPS(Transaction Per Second，每秒事务处理量)，且提供了例如10000MAN(“MAN”在本发明中代表一种对应MATRIX链的权益通用证明，即区块链领域的Token，亦称之为通证，且支撑RPC (Remote Procedure Call，远程过程调用)服务的节点，可以提供对外服务；而平凡节点则是同步了全部区块，且具备信息传播能力的节点，也能提供对外的算力输出。所述区块链架构的节点采用路由器模式部署，节点由多个主节点拼接而成或者由主节点与其它主节点通过协商共同形成。
通常最少仅3个节点即可完成MATRIX网络的基础性任务。而包括轻节点和钱包在内的服务，则是通过与主节点附属连接的方式实现。此外，全节点还可以提供算力服务包括AI、传统CPU/GPU算力输出、存储服务等，这些服务可以获得MAN奖励。另外，任意一个设备都可以通过接挂到全节点或轻节点方式，获得对应的服务。在进一步版本中也将支持轻节点提供各种服务输出。
另外，MATRIX也将提供IPFS的网络服务，该功能将通过接挂到全节点完成。“IPFS”(Inter Planetary File System，星际文件系统)是一个旨在创建持久且分布式存储和共享文件的网络传输协议。
由于MATRIX提供了一系列的AI服务，因此主节点将通过公共接口形式直接连接到全网提供的免费AI辅助服务节点，该节点将提供包括语言识别、图像视频优化、AI参数模型优化和辅助调测的接口。
而外部服务代理Agent接口，主要是完成内部计算资源与外部资源的交换。任何一个寻求MATRIX网络能力和AI能力的外部设备，可以通过Agent完成各种交换与使用。
MATRIX通过改进节点设计和共识算法来达到例如50KTPS (TPS：TransactionsPer Second，即服务器每秒处理的事务数)的交易速度。同时，主节点通过接口连接到人工智能辅助服务节点，向外部输出AI计算算力，有效避免了算力浪费。
支撑MATRIX的正常运行离不开验证节点和广播节点。MATRIX 通过奖励措施，吸引大量的节点加入MATRIX网络。部分节点加入验证者网络。通过选举算法，验证者网络选出验证者主节点，承担“出块”工作，生成区块。
验证节点包括当选验证节点、备选验证节点、候补验证节点三种。验证节点主要负责验证交易，打包区块，以及验证区块的正确性等。所有当选验证节点将会对区块交易进行验证并投票确认，达到三分之二以上才能通过，同时验证者还会负责验证顶层节点(当选节点)在线状态。备选验证节点作用是在验证节点处于离线状态后可以替补为验证节点，候补验证节点则是当备选验证节点不足5个时替补为备选验证节点。
每300个区块会有一个广播周期，由广播节点负责生成广播区块，广播区块将承载广播交易，该周期仅用于广播交易和申诉，验证者需要优先执行，从而避免验证者作弊。
如图2所示，本发明的一种基于区块链的参数配置和交易处理方法包括如下步骤：
S1：选举超级节点；超级节点的选举方法可以采用逐级随机选举，也可以选择代表全网多数利益的节点。
逐级随机选举
作为一个实例算力评价标准可以通过上线时间排名 (OrderofOnLineTime)、事务处理能力(TPS)、验证网络的规定时刻等参数计算，作为一个示例，优选的算力评价标准如以下等式1所示：
Valueminer(i)＝(TPSPower(i)×CoeTPS+Depositstake(i)×CoeSTK)×Lasttime(i)，
i∈MasterNodeCollection
Figure GDA0003694203890000051
Figure GDA0003694203890000052
Figure GDA0003694203890000053
其中，OrderofOnLineTime表示上线时间排名；TPS为事务处理能力；MasterNodeCollection表示主节点集合；stake表示用户在网络中的抵押金额，通常通过智能合约实现；CoeTPS表示TPS的系数，CoeSTK表示抵押金额的系数，Valueminer(i)可以通过验证网络在规定时刻监督全网生成区块获得。
当本次选举周期被选举成功时，其在线时间将减半。从没有开始当选时，加上原始时间积累，进行在线时长累计，在线时长的统计为持续区块时间，通过验证节点和相邻节点互相监督达成。
作为一个实例，Valueminer(i)中的各个系数暂定为如下等式2所示：
Figure GDA0003694203890000061
选举的方法为：
1)将全局列表(global list)中所有的用户按照Value值进行排序，并以此划分为32组。例如，可将Value值排名第1、第33、第65……的用户划分到第1组，Value排名第2、第34、第66……的用户划分到第2组，以此类推。
2)每组内部的主节点按照Valueminer(i)，从大到小进行依次排布，其中最大Value值的主节点从0开始。如果节点的Value值大小一致，则按照对应的TX Hash从大到小排布(TX Hash是节点在参加竞选时分配的一个字段值)。每个节点占据的区间范围为如下等式3所示：
Figure GDA0003694203890000062
3)根据当前区块的Hash以及当前组的所有主节点Hash值作为基础随机种子。为了防止区块生成者作弊，全部验证节点中的每个将随机生成一对公钥和私钥，且该密钥对不能与之前产生的相同；在下一个区块中，各个验证节点将公布该私钥；当验证节点拒绝响应时，将按照固定模板选取其中超过半数的私钥作为验证随机种子；验证随机种子与基础随机种子将产生选举结果所用的随机数。该随机数在[0～1] 之间。
4)随机数落入那个主节点区间，则该节点变为超级节点，即SuperNode。
MATRIX链设计了树状网络，在主节点基础上，采用逐级随机选举32个超级节点。同时，再独立选举出11个验证超级节点进行监督与判决，并提供计算任务的分发验证。以上关于超级节点的数量、验证超级节点的数量仅为示意性的，本发明不限于所公开的实施方案。
超级节点的数量、验证超级节点的数量为大于等于3的整数，优选地为22、32、42、122。优选地，当超级节点的数量为22时，验证超级节点的数量为7；当超级节点的数量为42时，验证超级节点的数量为11；当超级节点的数量为122时，验证超级节点的数量为41。
验证超级节点的选举周期为3600×2n，n∈[-3,+4]，单位为秒；n 缺省值为0；即1个小时选举一次。以上关于验证超级节点的选举周期仅为示意性的，本发明不限于所公开的实施方案。优选地，验证超级节点的选举周期可以为0.25小时、0.5小时、2小时、3小时。
选举周期的设计，主要目的是提供一个稳定合理的算力租赁时间间隔，同时又保证每个底层主节点都有机会成为超级节点完成验证工作。根据统计的结果，即使是1万个主节点情况下，每2个星期，任一主节点都有机会成为超级节点。
在两个选举周期之间，当选顶层节点的节点可以执行验证，而未当选的节点在这期间可承担并完成外部的计算任务。开启新一轮选举后，又可以重复这种过程。从而保证了所有符合资格的主节点都能有机会享受验证收益，又能在未当选的情况下输出自己的算力赢取收益，避免浪费。
为了防止作弊，针对上报的能力，MATRIX链具有一个验证算法，在随机起始区块位置和规定的时间段内，统一对全体主节点进行校验。另外，对于随机数生成，MATRIX链也具有防止作弊的方法，采用联合生成随机种子，且随机数种子需要验证者节点以加密形式发布，从而保证作弊不可能发生。
选择代表全网多数利益的节点
首先从全体用户选择出权益最大的N(其中，N大于等于三的整数)个用户，然后通过随机数共识选取一个随机数，以该随机数作为种子生成一系列的随机数，根据生成的随机数序列，从N个用户中选择超级节点。
这里，全体用户是指在网络中具备账户且账户权益大于0值的用户。如果多个用户集合到一起，并通过智能合约聚合，则可以认为他们代表是一个用户。这里的权益可以是账户余额。
从N个用户中选择超级节点可以采用简单的区间映射方法，也可以采用股权投票方法。
区间映射方法是指，将所有的用户权益进行累加，假定共有N个用户，每个用户的权益定义为Pos(i),i∈[ 1,N] ，则第i个用户的权益累加结果为
Figure GDA0003694203890000081
将区间进行归一化后，第n个用户的占用区间为
Figure GDA0003694203890000082
产生一个随机数，如果该随机数落入第 n个用户的占用区间，则该用户被选中为超级节点。通过连续多次后，即可选出理想的超级节点数量。
股权投票法是针对区间映射法的改进，随机数序列设定一个选举次数的长度目标值，例如选取10000次，则会有10000次选举结果。在这10000次选举中计算每个节点获得的次数，将该次数作为投票的权重。
后续处理与区间映射方法类似，均按照对全体用户权益进行累加，然后进行归一化处理。
S2：由超级节点生成超级区块，在验证超级节点确定出超级区块的所有数据正常和签名正确之后，该超级区块通过验证。
能够成为验证节点的前提：
1)在选举周期前，提交抵押金(Deposit)的智能合约，从而确认抵押金能够满足要求，成为验证节点的基础条件是例如具备100000 MAN，且具备例如2000TPS的验证能力。
2)在确定选举的周期，将根据自动选择抵押金最高的165个节点，作为候选验证节点。当出现验证节点抵押金相同的情况下，将以区块时间戳作为第一判决依据，时间戳更早的获胜；并以选举区块的Hash 值与智能合约的Hash汉明距离(Hamming distance)远近作为第二评判依据，汉明距离较小的获胜；最后以节点ID生成时刻作为判决依据，生成时刻较早的获胜。在165个之外的节点将自动完成智能合约的执行，退还抵押金。
在挑选出抵押金最高的165个可用验证节点后，计算对应的Valueverifer(i)，i∈[1，165]，其中计算公式如下等式4所示：
Valueverifier(i)＝Stake(i)×Lasttime(i) (等式4)
其中，Stake(i)为第i个验证节点抵押的MAN数量，Lasttime(i)为第i个验证节点的上线时间；其中用户被当选后，其用于计算的在线时长Lasttime(i)将减半，已经折半的将不再折半。例如，A用户在用户成为验证超级节点之前，原始在线时长为1000个区块，则Lasttime(i)＝1000，正式成为验证超级节点后，Lasttime(i)＝500；如果每个选举周期的验证超级节点持续240个区块，则该节点在下次选举前，等效
Figure GDA0003694203890000091
如果再次当选，则等效时长变为
Figure GDA0003694203890000092
如果再次没有当选，则等效时长变为Lasttime(i)＝620+240＝860。
165个候选验证节点按照Valueverifer(i)从大到小进行依次排布，然后划分为11个组(例如，可将Valueverifer(i)值排名第1、第12、第23……的用户划分到第1组，Value值排名第2、第13、第24……的用户划分到第2组，以此类推)，然后每个组推选出一个节点。
其中每个组内，所有节点按照Value值大小，从0开始累加排序，全部节点范围占据[0～1]。如果节点Value值大小一致，则按照对应的 TX Hash从大到小排布。每个节点占据的区间范围为，其中交接点为前一个节点所有：
Figure GDA0003694203890000093
因此，根据当前区块的Hash以及当前组的所有主节点Hash值作为基础随机种子；为了防止区块生成者作弊，全部验证节点每个将随机生成一对公钥和私钥，且该密钥对不能与之前产生的相同；在下一个区块中，各个验证节点将公布该私钥；当验证节点拒绝响应时，将按照固定模板选取其中超过半数的私钥作为验证随机种子；验证随机种子与基础随机种子将产生选举结果所用的随机数。该随机数在[0～1] 之间。
如果前次选举出现异常，或者无法提供随机种子，则本次选举选择合规的11个最大Value值的验证节点。如果不满11个，则有几个，当选几个。
对于验证节点，如果存在作弊或者连续6个区块验签没有响应，其它主节点将对其一致表决后，则该验证节点失去验证权利 。该一致表决由超级节点发起，并需要获得全网主节点2/3的签名和超过50％的全网主节点的Stake，并写入区块即可。
验证超级节点的选举周期为3600×2n，n∈[-3,+4]，单位为秒；n 缺省值为0；即1个小时选举一次。以上关于验证超级节点的选举周期仅为示意性的，本发明不限于所公开的实施方案。优选地，验证超级节点的选举周期可以为0.25小时、0.5小时、2小时、3小时。
该选举周期的目的是为了保证整个区块链事务处理的一致性。验证周期与选举周期将存在16个区块生成的位移。
验证超级节点通过投票做出最终的区块生成调整，而定期换届选举则避免了固定验证超级节点可能的财阀统治和串通。
一个示例性的验证超级节点为11个，候选验证节点为165个。以上关于候选验证节点的数量仅为示意性的，本发明不限于所公开的实施方案。候选验证节点的数量为大于等于1的整数，优选地为11、22、 44、88、165。
验证超级节点的工作原理为：验证超级节点在其内部执行生成的超级区块，如果所有数据正常并且该超级区块的签名正确，则该超级区块通过验证。验证签名正确是通过公钥签名比对验证。数据正常则是通过对数据的合理性和一致性、账簿总额以及单个区块的数据计算量完成。验证超级节点对生成的超级区块执行验签的过程如下：
全部验证超级节点将按照选举Hash值生成的随机顺序，轮流发起超级区块验签，并在规定的时间段内收集其它验证超级节点的验签。由于全部验证超级节点之间可以建立比较稳定的连接，因此任意验签请求必须回复，且回复时间在本区块审核时间范围内。如果超过2/3 的验证超级节点确认该超级区块正常，则该超级区块通过验证。
S3：将超级区块插入到区块链，通过共识算法应用超级区块的配置参数，在保持区块链系统正常运转过程中达到不同场景下利用不同配置的目的。
生成超级区块的超级节点通过读取和写入状态树，在超级区块中插入新的配置参数或操作指令，进而将超级区块插入区块链，后续区块基于该超级区块新的配置继续出块。
区块链的配置参数或信息保存在区块链的状态树上，状态树是一种存储结构，核心是记录每个关键性的数据，还记录了数据转移状态，用户需要进行各种条件判断从而获得完全的数据。这种方式的优势在于动态记录，并且可以将数据转移过程记录在其中。
通过插入超级区块，可以修改区块链的配置参数，例如，节点抵押金额、验证超级节点的选举周期、验证超级节点的选举个数、候选验证超级节点的选举个数、高级用户(very important person，VIP)配置列表、白名单和黑名单、股权证明(Proof of Stake，POS)共识超时时间、重选处理间隔时间、节点初选列表。
VIP配置列表是指在进行选举时具备优先级设置或者权重的节点。在相同配置下，优先选择配置列表中的节点。
白名单是指在白名单中的节点将具备选举资格或者具备执行某种功能，不在白名单的节点将没有机会成为对应的功能的节点。
黑名单是指在黑名单中的节点将被禁止执行被实现预定的功能。
POS共识超时时间是指多个超级节点之间针对某一个共识达成一致意见的时间。
重选处理间隔时间是指当超级节点超时后需要重新选举，这个选举过程需要进行时间配置；如果在这个时间范围内重新选举失败，则进入下一个流程。
节点初选列表是指满足基本选举要求，然后按照各种优先级排列后，选取最重要的N个节点的列表。
当判断出区块链中出现异常或非法交易时，由超级节点生成超级区块，并将该超级区块插入到指定区块高度，完成对异常或非法交易的删除，并从指定区块高度继续出块，使得区块链稳定运行。
区块链中的异常或者非法交易通常是指不满足交易规则，但当前区块没有检测到的情况。在本发明中，采用标准规则来检测不满足交易规则但节点无法检测出来的情况，从而不需要将区块的所有内容都进行检测，避免不能及时出块。
标准规则包括：1)账簿总额限制；2)单个人的账户总额限制；3) 单次转账的限额；4)一段时间内的总限额；5)智能合约是否被恶意多次调用(超过调用次数)；6)智能合约Gaslimited消耗总额。其中， Gas Limited值代表了交易的执行最多被允许使用的计算步骤。
选举出的超级节点将获得一段时间的授权，在出现新的异常或者非法交易之后，需要重新选举超级节点，重新生成超级区块，进行区块回滚或者指定状态回滚，直到数据回到正确的状态。让用户回滚的方法是在错误区块之后发送一个超级区块，各个节点收到该超级区块后，将按照该超级区块指示进行操作。通常操作的结果是回到之前的某个区块。
以上详细描述了本发明的具体实施例，但可以理解，在不脱离本发明的精神下可以对其作出修改。本发明的权利要求旨在覆盖这些修改，以保证其落入本发明的真实范围和精神内。

Claims (8)

1.一种基于区块链的参数配置和交易处理方法，其包括以下步骤：
选举超级节点；
由超级节点生成超级区块，由验证超级节点对生成的超级区块进行验证和签名；
在验证通过后将生成的超级区块插入到区块链，通过共识算法应用超级区块的配置参数，在保持区块链系统正常运转过程中使得在不同场景下利用不同配置；
所述方法还包括判断区块链中的区块是否出现异常，
当判断出区块链中的区块出现异常时，通过启动超级节点，根据输入的待操作的配置内容生成超级区块，并对超级区块进行验证和签名，在验证通过后将生成的超级区块插入到指定区块高度，完成对非法交易的删除并从指定区块高度继续出块。
2.根据权利要求1所述的基于区块链的参数配置和交易处理方法，其中，在判断区块链中的区块是否出现异常时，采用标准交易规则进行判断，如果不满足该标准交易规则，则判断出区块链中的区块出现异常。
3.根据权利要求1所述的基于区块链的参数配置和交易处理方法，其中，生成超级区块的超级节点通过读取和写入状态树，在超级区块中插入新的配置参数或操作指令；
所述状态树记录了每个关键性的数据和状态转移数据。
4.根据权利要求1所述的基于区块链的参数配置和交易处理方法，其中，所述验证超级节点在其内部执行生成的超级区块，如果所有数据正常并且该超级区块的签名正确，则该超级区块通过验证。
5.根据权利要求1所述的基于区块链的参数配置和交易处理方法，其中，从全节点中选出N个节点，通过随机数共识选取一个随机数，以该随机数作为种子生成一系列的随机数，根据生成的随机数序列，从N个节点中选择超级节点，
其中，N为大于等于三的整数。
6.根据权利要求5所述的基于区块链的参数配置和交易处理方法，其中，从N个节点中选择超级节点包括区间映射方法，其将N个节点的权益进行累加排列，并将该区间排列归一化到[0,1]范围，然后依次根据随机数生成一个[0,1]之间的序列，随机数落入超级节点的区间，则该节点变为超级节点。
7.根据权利要求5所述的基于区块链的参数配置和交易处理方法，其中，从N个节点中选择超级节点包括股权投票法，随机数序列设定一个选举次数的长度目标值，在所述长度目标值内计算每个节点获得的次数，将该次数作为投票的权重。
8.根据权利要求1所述的基于区块链的参数配置和交易处理方法，其中，通过插入超级区块来修改区块链的配置参数，所述配置参数包括：节点抵押金额、验证超级节点的选举周期、验证超级节点的选举个数、候选验证超级节点的选举个数、VIP配置列表、白名单和黑名单、POS共识超时时间、重选处理间隔时间、节点初选列表。
CN201910773348.7A 2018-08-21 2019-08-21 一种基于区块链的参数配置和交易处理方法 Active CN110611701B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2018109548325 2018-08-21
CN201810954832 2018-08-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110611701A CN110611701A (zh) 2019-12-24
CN110611701B true CN110611701B (zh) 2022-10-11

Family

ID=68890487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910773348.7A Active CN110611701B (zh) 2018-08-21 2019-08-21 一种基于区块链的参数配置和交易处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110611701B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113497733A (zh) * 2020-04-08 2021-10-12 富士通株式会社 用于优化网络的方法、设备和计算机可读存储介质
CN111614646A (zh) * 2020-05-14 2020-09-01 杭州溪塔科技有限公司 一种联盟链的恶意交易删除方法、装置及电子设备
CN112100234B (zh) * 2020-08-12 2021-09-10 北京大学 基于随机共识的图式账本的内容寻址方法和系统
CN111935029B (zh) * 2020-09-18 2021-06-08 腾讯科技（深圳）有限公司 网关负载均衡方法和装置、存储介质及电子设备
CN112261160B (zh) * 2020-12-21 2021-04-06 支付宝(杭州)信息技术有限公司 包含分片的区块链系统中退出跨片事务的方法及系统
CN112835855A (zh) * 2021-02-22 2021-05-25 北京众享比特科技有限公司 一种基于区块链的文件存储方法和系统
CN113037503B (zh) * 2021-05-26 2021-10-15 北京百度网讯科技有限公司 数据处理方法、装置、设备及存储介质
CN113596174B (zh) * 2021-08-06 2022-02-18 环球数科集团有限公司 一种区块链节点部署与选举的装置
CN113949711B (zh) * 2021-08-30 2023-11-10 深圳时空云科技有限公司 分布式过程数据处理方法及装置
CN113824737A (zh) * 2021-11-22 2021-12-21 中国信息通信研究院 基于双通证的数据处理方法、装置、区块链和存储介质
CN115619555B (zh) * 2022-08-08 2023-06-09 深圳市喜达科技有限公司 一种数据加密传输的电子商务交易系统

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105931052A (zh) * 2016-04-21 2016-09-07 四川大学 一种基于区块链多因子交叉验证的虚拟货币交易验证方法
CN107438002B (zh) * 2016-05-27 2022-02-11 索尼公司 基于区块链的系统以及系统中的电子设备和方法
CN106296359A (zh) * 2016-08-13 2017-01-04 深圳市樊溪电子有限公司 基于区块链技术的可信电力网络交易平台
CN106548330B (zh) * 2016-10-27 2018-03-16 上海亿账通区块链科技有限公司 基于区块链的交易验证方法及系统
US10438170B2 (en) * 2017-01-05 2019-10-08 International Business Machines Corporation Blockchain for program code credit and programmer contribution in a collective
CN107016611A (zh) * 2017-03-29 2017-08-04 杭州秘猿科技有限公司 一种基于区块链的交易超时控制方法
CN107612973B (zh) * 2017-08-18 2020-12-11 暨南大学 用于智能移动端的区块链结构、生成方法及交易验证方法
CN109427012B (zh) * 2017-08-22 2021-06-01 汇链丰(北京)科技有限公司 一种基于区块链的交易和验证方法
CN107679857B (zh) * 2017-10-10 2021-04-27 马晶瑶 区块链的跨链交易方法和存储介质
CN107862600A (zh) * 2017-10-24 2018-03-30 深圳四方精创资讯股份有限公司 基于区块链的银行汇款方法及其系统
CN107819749A (zh) * 2017-10-26 2018-03-20 平安科技（深圳）有限公司 基于以太坊的区块链系统和交易数据处理方法
CN107819756B (zh) * 2017-10-31 2021-06-29 浙江师范大学 一种提高挖矿收益的方法
CN108182635A (zh) * 2017-12-18 2018-06-19 深圳前海微众银行股份有限公司 区块链共识方法、系统和计算机可读存储介质
CN108390891A (zh) * 2018-03-28 2018-08-10 电子科技大学天府协同创新中心 基于私有区块链的信息保护方法
CN108366138B (zh) * 2018-05-28 2021-10-26 北京奇虎科技有限公司 域名操作方法、系统及电子设备
CN109544334B (zh) * 2018-10-22 2020-09-29 深圳市哈希树科技有限公司 一种网络可扩展性区块链实现方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110611701A (zh) 2019-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110611701B (zh) 一种基于区块链的参数配置和交易处理方法
CN109426567B (zh) 一种区块链的节点部署和选举方法
CN110868440B (zh) 区块链公链
CN109165945B (zh) 代表节点设备选举方法、装置、计算机设备及存储介质
US11734260B2 (en) Methods and apparatus for a distributed database within a network
US10304143B2 (en) Consensus system for manipulation resistant digital record keeping
CN110580653B (zh) 一种基于交易的区块链共识机制
US9646029B1 (en) Methods and apparatus for a distributed database within a network
EP3399448B1 (en) Methods and apparatus for a distributed database within a network
US11381589B2 (en) Systems and methods for distributed extended common vulnerabilities and exposures data management
US20220237181A1 (en) Method, apparatus, device, and storage medium for proposal message processing for blockchain
Hassanzadeh-Nazarabadi et al. Lightchain: A dht-based blockchain for resource constrained environments
US20200044854A1 (en) Estimable proof-of-work for blockchain
CN109166037B (zh) 区块链的共识方法
CN112104482B (zh) 一种基于并行投票的共识方法
CN110602217A (zh) 基于区块链的联盟管理方法、装置、设备及存储介质
CN111131184A (zh) 一种区块链共识机制的自主调节方法
CN114372589A (zh) 一种联邦学习方法及相关装置
Huang et al. Incentive assignment in PoW and PoS hybrid blockchain in pervasive edge environments
CN111222885B (zh) 数据处理请求背书方法、装置、计算机设备及存储介质
Alkhodair et al. Consensus Algorithms of Distributed Ledger Technology--A Comprehensive Analysis
Guo Cypherium: a scalable and permissionless smart contract platform
Wang et al. Lever: breaking the shackles of scalable on-chain validation
CN110049109A (zh) 区块链共享存储的核算方法、系统和计算机可读存储介质
Pollett et al. TontineCoin: Survivor-based Proof-of-Stake

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant