CN111737350B - 一种基于分布式系统的共识机制选择方法及装置 - Google Patents

一种基于分布式系统的共识机制选择方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于分布式系统的共识机制选择方法及装置。该方法包括根据预设共识算法初始化分布式系统，初始化后的分布式系统包括多个达成共识的区块链节点；根据预设共识算法将待添加的共识算法添加到初始化后的分布式系统中；根据预设共识算法将待添加的业务添加到初始化后的分布式系统中；根据业务类型对初始化后的分布式系统中的共识算法进行切换。采用本发明的方法及装置，能够根据不同的业务场景进行共识机制的选择，提高了分布式系统的性能。

Description

一种基于分布式系统的共识机制选择方法及装置
技术领域
本发明涉及区块链技术领域，特别是涉及一种基于分布式系统的共识机制选择方法及装置。
背景技术
共识机制是描述分布式系统中多个节点达成共识的方式。共识是指分布式系统中的每个节点保存整个系统的数据备份，当有新数据添加到系统时，每个节点需要认可这个数据的合法性，这个认可的过程就是共识。分布式系统由于要同步各个节点的数据，在设计上都是选用一种共识算法的。各种分布式系统在共识设计上之所以不同，是因为系统待解决的问题是不同的，比如公链选用的共识算法是为了防止小部分节点作恶的问题，而联盟链的共识算法是为了提高共识的效率。在分布式系统的实际应用中，由于共识算法和分布式系统强绑定的关系，使得在单一分布式系统上和运行的不同业务必须采用同一种共识算法。这样，对于性能要求较高的业务场景，低效率的共识算法就成为了系统的瓶颈。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于分布式系统的共识机制选择方法及装置，能够根据不同的业务场景进行共识机制的选择，提高了分布式系统的性能。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种基于分布式系统的共识机制选择方法，包括：
获取预设共识算法；
根据所述预设共识算法初始化分布式系统；初始化后的分布式系统包括多个达成共识的区块链节点；
获取待添加的共识算法；
根据所述预设共识算法将所述待添加的共识算法添加到所述初始化后的分布式系统中；
获取待添加的业务；
根据所述预设共识算法将所述待添加的业务添加到所述初始化后的分布式系统中；
获取业务类型；
根据所述业务类型对所述初始化后的分布式系统中的共识算法进行切换。
可选的，所述根据所述预设共识算法将所述待添加的共识算法添加到所述初始化后的分布式系统中，具体包括：
将所述待添加的共识算法作为第一待共识配置数据发送至所述初始化后的分布式系统中的各个区块链节点；
所述区块链节点将所述第一待共识配置数据输入所述预设共识算法的共识数据生成函数中，得到第一待共识数据；
将所述第一待共识数据输入所述预设共识算法的数据验证函数中进行验证；若通过验证，则在所述区块链节点中添加所述待添加的共识算法。
可选的，所述根据所述预设共识算法将所述待添加的业务添加到所述初始化后的分布式系统中，具体包括：
将所述待添加的业务作为第二待共识配置数据发送至所述初始化后的分布式系统中的各个区块链节点；
所述区块链节点将所述第二待共识配置数据输入所述预设共识算法的共识数据生成函数中，得到第二待共识数据；
将所述第二待共识数据输入所述预设共识算法的数据验证函数中进行验证；若通过验证，则在所述区块链节点中添加所述待添加的业务。
可选的，所述根据所述业务类型对所述初始化后的分布式系统中的共识算法进行切换，具体包括：
根据所述业务类型确定待切换的共识算法；
将所述待切换的共识算法作为第三待共识配置数据发送至所述初始化后的分布式系统中的各个区块链节点；
所述区块链节点将所述第三待共识配置数据输入所述预设共识算法的共识数据生成函数中，得到第三待共识数据；
将所述第三待共识数据输入所述预设共识算法的数据验证函数中进行验证；若通过验证，则将所述区块链节点的共识算法切换为所述待切换的共识算法。
本发明还提供了一种基于分布式系统的共识机制选择装置，包括：
预设共识算法获取模块，用于获取预设共识算法；
初始化模块，用于根据所述预设共识算法初始化分布式系统；初始化后的分布式系统包括多个达成共识的区块链节点；
待添加的共识算法获取模块，用于获取待添加的共识算法；
共识算法添加模块，用于根据所述预设共识算法将所述待添加的共识算法添加到所述初始化后的分布式系统中；
待添加的业务获取模块，用于获取待添加的业务；
业务添加模块，用于根据所述预设共识算法将所述待添加的业务添加到所述初始化后的分布式系统中；
业务类型获取模块，用于获取业务类型；
共识算法切换模块，用于根据所述业务类型对所述初始化后的分布式系统中的共识算法进行切换。
可选的，所述共识算法添加模块，具体包括：
第一待共识配置数据发送单元，用于将所述待添加的共识算法作为第一待共识配置数据发送至所述初始化后的分布式系统中的各个区块链节点；
第一待共识数据生成单元，用于将所述第一待共识配置数据输入所述预设共识算法的共识数据生成函数中，得到第一待共识数据；
共识算法添加单元，用于将所述第一待共识数据输入所述预设共识算法的数据验证函数中进行验证；若通过验证，则在所述区块链节点中添加所述待添加的共识算法。
可选的，所述业务添加模块，具体包括：
第二待共识配置数据发送单元，用于将所述待添加的业务作为第二待共识配置数据发送至所述初始化后的分布式系统中的各个区块链节点；
第二待共识数据生成单元，用于将所述第二待共识配置数据输入所述预设共识算法的共识数据生成函数中，得到第二待共识数据；
业务添加单元，用于将所述第二待共识数据输入所述预设共识算法的数据验证函数中进行验证；若通过验证，则在所述区块链节点中添加所述待添加的业务。
可选的，所述共识算法切换模块，具体包括：
待切换的共识算法确定单元，用于根据所述业务类型确定待切换的共识算法；
第三待共识配置数据发送单元，用于将所述待切换的共识算法作为第三待共识配置数据发送至所述初始化后的分布式系统中的各个区块链节点；
第三待共识数据生成单元，用于将所述第三待共识配置数据输入所述预设共识算法的共识数据生成函数中，得到第三待共识数据；
共识算法切换单元，用于将所述第三待共识数据输入所述预设共识算法的数据验证函数中进行验证；若通过验证，则将所述区块链节点的共识算法切换为所述待切换的共识算法。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提出了一种基于分布式系统的共识机制选择方法及装置，根据预设共识算法初始化分布式系统，初始化后的分布式系统包括多个达成共识的区块链节点；根据预设共识算法将待添加的共识算法添加到分布式系统中；根据预设共识算法将待添加的业务添加到分布式系统中；根据业务类型对分布式系统中的共识算法进行切换，能够根据不同的业务场景进行共识机制的选择，提高了分布式系统的性能。
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为本发明实施例中基于分布式系统的共识机制选择方法流程图；
图2为本发明实施例中分布式系统初始化示意图；
图3为本发明实施例中共识算法添加示意图；
图4为本发明实施例中业务添加示意图；
图5为本发明实施例中共识算法切换示意图；
图6为本发明实施例中基于分布式系统的共识机制选择装置结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种基于分布式系统的共识机制选择方法及装置，能够根据不同的业务场景进行共识机制的选择，提高了分布式系统的性能。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例
图1为本发明实施例中基于分布式系统的共识机制选择方法流程图。如图1所示，一种基于分布式系统的共识机制选择方法，包括：
步骤101：获取预设共识算法。
步骤102：根据预设共识算法初始化分布式系统；初始化后的分布式系统包括多个达成共识的区块链节点。
图2为本发明实施例中分布式系统初始化示意图，如图2所示，每个节点都有共识进程池和共识算法池两部分，节点共识进程有且只有一个。预设共识算法为共识算法1，各节点在共识进程池中启动节点共识进程，各节点选用共识算法1进行共识，各节点的数据达到同步，完成分布式系统的初始化。
步骤103：获取待添加的共识算法。
步骤104：根据预设共识算法将待添加的共识算法添加到初始化后的分布式系统中。
步骤104，具体包括：
将待添加的共识算法作为第一待共识配置数据发送至初始化后的分布式系统中的各个区块链节点；区块链节点将第一待共识配置数据输入预设共识算法的共识数据生成函数中，得到第一待共识数据；将第一待共识数据输入预设共识算法的数据验证函数中进行验证；若通过验证，则在区块链节点中添加待添加的共识算法。
图3为本发明实施例中共识算法添加示意图，如图3所示，某节点(例如节点2)向共识算法池添加共识算法2，该共识算法作为待共识配置数据通过节点共识进程发送到其它节点(节点1、节点3、节点4)进行共识。当共识完成后，所有节点的共识算法池都包括共识算法2。
步骤105：获取待添加的业务。
步骤106：根据预设共识算法将待添加的业务添加到初始化后的分布式系统中。
步骤106，具体包括：
将待添加的业务作为第二待共识配置数据发送至初始化后的分布式系统中的各个区块链节点；区块链节点将第二待共识配置数据输入预设共识算法的共识数据生成函数中，得到第二待共识数据；将第二待共识数据输入预设共识算法的数据验证函数中进行验证；若通过验证，则在区块链节点中添加待添加的业务。
图4为本发明实施例中业务添加示意图，如图4所示，某节点(例如节点1)由于新业务S1的添加，需要整个分布式系统共同支持业务S1的共识，且选用了共识算法2作为业务S1的共识算法。此业务S1的添加作为待共识配置信息通过节点共识进程发送给其它节点。当共识完成后，各节点在各自共识进程池中启动业务S1的共识进程，并将共识算算法确定为共识算法2。
步骤107：获取业务类型。
步骤108：根据业务类型对初始化后的分布式系统中的共识算法进行切换。
步骤108，具体包括：
根据业务类型确定待切换的共识算法；将待切换的共识算法作为第三待共识配置数据发送至初始化后的分布式系统中的各个区块链节点；区块链节点将第三待共识配置数据输入预设共识算法的共识数据生成函数中，得到第三待共识数据；将第三待共识数据输入预设共识算法的数据验证函数中进行验证；若通过验证，则将区块链节点的共识算法切换为待切换的共识算法。
图5为本发明实施例中共识算法切换示意图，如图5所示，待添加的共识算法为共识算法3。当某节点(例如节点4)根据业务要求需要将业务S1的共识算法切换为共识算法3时，该节点将此修改作为待共识的配置数据通过节点共识进程发送给其它节点。当所有节点达成共识后，所有节点业务S1共识进程的共识算法切换为共识算法3。
图6为本发明实施例基于分布式系统的共识机制选择装置结构图。如图6所示，一种基于分布式系统的共识机制选择装置，包括：
预设共识算法获取模块201，用于获取预设共识算法。
初始化模块202，用于根据预设共识算法初始化分布式系统；初始化后的分布式系统包括多个达成共识的区块链节点。
待添加的共识算法获取模块203，用于获取待添加的共识算法。
共识算法添加模块204，用于根据预设共识算法将待添加的共识算法添加到初始化后的分布式系统中。
共识算法添加模块204，具体包括：
第一待共识配置数据发送单元，用于将待添加的共识算法作为第一待共识配置数据发送至初始化后的分布式系统中的各个区块链节点；
第一待共识数据生成单元，用于将第一待共识配置数据输入预设共识算法的共识数据生成函数中，得到第一待共识数据；
共识算法添加单元，用于将第一待共识数据输入预设共识算法的数据验证函数中进行验证；若通过验证，则在区块链节点中添加待添加的共识算法。
待添加的业务获取模块205，用于获取待添加的业务。
业务添加模块206，用于根据预设共识算法将待添加的业务添加到初始化后的分布式系统中。
业务添加模块206，具体包括：
第二待共识配置数据发送单元，用于将待添加的业务作为第二待共识配置数据发送至初始化后的分布式系统中的各个区块链节点；
第二待共识数据生成单元，用于将第二待共识配置数据输入预设共识算法的共识数据生成函数中，得到第二待共识数据；
业务添加单元，用于将第二待共识数据输入预设共识算法的数据验证函数中进行验证；若通过验证，则在区块链节点中添加待添加的业务。
业务类型获取模块207，用于获取业务类型。
共识算法切换模块208，用于根据业务类型对初始化后的分布式系统中的共识算法进行切换。
共识算法切换模块208，具体包括：
待切换的共识算法确定单元，用于根据业务类型确定待切换的共识算法；
第三待共识配置数据发送单元，用于将待切换的共识算法作为第三待共识配置数据发送至初始化后的分布式系统中的各个区块链节点；
第三待共识数据生成单元，用于将第三待共识配置数据输入预设共识算法的共识数据生成函数中，得到第三待共识数据；
共识算法切换单元，用于将第三待共识数据输入预设共识算法的数据验证函数中进行验证；若通过验证，则将区块链节点的共识算法切换为待切换的共识算法。
对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种基于分布式系统的共识机制选择方法，其特征在于，包括：
获取预设共识算法；
根据所述预设共识算法初始化分布式系统；初始化后的分布式系统包括多个达成共识的区块链节点，每个节点都有共识进程池和共识算法池，节点共识进程有且只有一个；
获取待添加的共识算法；
根据所述预设共识算法将所述待添加的共识算法添加到所述初始化后的分布式系统中，具体包括：
将所述待添加的共识算法作为第一待共识配置数据发送至所述初始化后的分布式系统中的各个区块链节点；
所述区块链节点将所述第一待共识配置数据输入所述预设共识算法的共识数据生成函数中，得到第一待共识数据；
将所述第一待共识数据输入所述预设共识算法的数据验证函数中进行验证；若通过验证，则在所述区块链节点中添加所述待添加的共识算法；
获取待添加的业务；
根据所述预设共识算法将所述待添加的业务添加到所述初始化后的分布式系统中；
获取业务类型；
根据所述业务类型对所述初始化后的分布式系统中的共识算法进行切换。
2.根据权利要求1所述的基于分布式系统的共识机制选择方法，其特征在于，所述根据所述预设共识算法将所述待添加的业务添加到所述初始化后的分布式系统中，具体包括：
将所述待添加的业务作为第二待共识配置数据发送至所述初始化后的分布式系统中的各个区块链节点；
所述区块链节点将所述第二待共识配置数据输入所述预设共识算法的共识数据生成函数中，得到第二待共识数据；
将所述第二待共识数据输入所述预设共识算法的数据验证函数中进行验证；若通过验证，则在所述区块链节点中添加所述待添加的业务。
3.根据权利要求2所述的基于分布式系统的共识机制选择方法，其特征在于，所述根据所述业务类型对所述初始化后的分布式系统中的共识算法进行切换，具体包括：
根据所述业务类型确定待切换的共识算法；
将所述待切换的共识算法作为第三待共识配置数据发送至所述初始化后的分布式系统中的各个区块链节点；
所述区块链节点将所述第三待共识配置数据输入所述预设共识算法的共识数据生成函数中，得到第三待共识数据；
将所述第三待共识数据输入所述预设共识算法的数据验证函数中进行验证；若通过验证，则将所述区块链节点的共识算法切换为所述待切换的共识算法。
4.一种基于分布式系统的共识机制选择装置，其特征在于，包括：
预设共识算法获取模块，用于获取预设共识算法；
初始化模块，用于根据所述预设共识算法初始化分布式系统；初始化后的分布式系统包括多个达成共识的区块链节点，每个节点都有共识进程池和共识算法池，节点共识进程有且只有一个；
待添加的共识算法获取模块，用于获取待添加的共识算法；
共识算法添加模块，用于根据所述预设共识算法将所述待添加的共识算法添加到所述初始化后的分布式系统中，具体包括：
第一待共识配置数据发送单元，用于将所述待添加的共识算法作为第一待共识配置数据发送至所述初始化后的分布式系统中的各个区块链节点；
第一待共识数据生成单元，用于将所述第一待共识配置数据输入所述预设共识算法的共识数据生成函数中，得到第一待共识数据；
共识算法添加单元，用于将所述第一待共识数据输入所述预设共识算法的数据验证函数中进行验证；若通过验证，则在所述区块链节点中添加所述待添加的共识算法；
待添加的业务获取模块，用于获取待添加的业务；
业务添加模块，用于根据所述预设共识算法将所述待添加的业务添加到所述初始化后的分布式系统中；
业务类型获取模块，用于获取业务类型；
共识算法切换模块，用于根据所述业务类型对所述初始化后的分布式系统中的共识算法进行切换。
5.根据权利要求4所述的基于分布式系统的共识机制选择装置，其特征在于，所述业务添加模块，具体包括：
第二待共识配置数据发送单元，用于将所述待添加的业务作为第二待共识配置数据发送至所述初始化后的分布式系统中的各个区块链节点；
第二待共识数据生成单元，用于将所述第二待共识配置数据输入所述预设共识算法的共识数据生成函数中，得到第二待共识数据；
业务添加单元，用于将所述第二待共识数据输入所述预设共识算法的数据验证函数中进行验证；若通过验证，则在所述区块链节点中添加所述待添加的业务。
6.根据权利要求5所述的基于分布式系统的共识机制选择装置，其特征在于，所述共识算法切换模块，具体包括：
待切换的共识算法确定单元，用于根据所述业务类型确定待切换的共识算法；
第三待共识配置数据发送单元，用于将所述待切换的共识算法作为第三待共识配置数据发送至所述初始化后的分布式系统中的各个区块链节点；
第三待共识数据生成单元，用于将所述第三待共识配置数据输入所述预设共识算法的共识数据生成函数中，得到第三待共识数据；
共识算法切换单元，用于将所述第三待共识数据输入所述预设共识算法的数据验证函数中进行验证；若通过验证，则将所述区块链节点的共识算法切换为所述待切换的共识算法。
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