CN112995317A - 区块链共识方法及区块链节点 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种区块链共识方法及区块链节点，属于区块链技术领域，方法包括：缓存接收到的区块链共识交易请求；确定缓存的区块链共识交易请求数量大于预设的阈值，则向区块链节点广播共识通道重建请求以使区块链进行节点的选取处理；利用选取处理后的区块链节点处理共识交易请求。本发明在区块链系统中进行节点的选取处理构建进行区块链共识第一通道和第二通道，使区块链系统能够根据系统负载情况在高安全性共识机制与高性能共识机制之间进行自适应调整。通过节点选取后构建，一方面减少共识节点规模，进一步提升系统共识性能，另一方面通过采用可验证随机函数的方式选取共识节点，使得共识节点减少的情况下依然能够保证系统的安全性。

Description

区块链共识方法及区块链节点
技术领域
本发明涉及区块链技术，具体的讲是一种区块链共识方法及区块链节点。
背景技术
随着区块链技术的广泛应用，越来越多的接入方使得区块链网络的节点数量急剧增加，特别是在联盟链领域，由于公链的共识机制难以满足联盟链中对于消息响应的实时性需求，而联盟链中常用的拜占庭容错共识机制尽管在近些年来得到了长足的发展，但依然无法避免随区块链节点规模增加而带来的共识性能下降的问题。
现有技术中，为解决该问题，一方面可以将共识机制换为效率更高的崩溃容错共识机制，另一方面可以通过减少共识节点的规模，只选取部分节点参与共识以保证系统性能，但是现有技术的这两种方法都是以牺牲系统安全性的代价换取性能的提升。因此研究能够应用于大规模节点、兼顾系统安全与性能的共识机制是当前业界的研究热点。
发明内容
为克服现有技术中，随区块链节点规模增加而带来的共识性能下降的问题，本发明提供了一种区块链共识方法，其包括：
缓存接收到的区块链共识交易请求；
确定缓存的区块链共识交易请求数量大于预设的阈值，则向区块链节点广播共识通道重建请求以使区块链进行节点的选取处理；
利用选取处理后的区块链节点处理共识交易请求。
本发明实施例中，所述的确定缓存的区块链共识交易请求数量大于预设的阈值，则向区块链节点广播共识通道重建请求以使区块链进行节点的选取处理包括：
确定所述的共识交易请求数量大于预设的阈值，则向区块链节点广播共识通道重建请求；
接收到广播共识通道重建请求的节点确定接收到的共识通道重建请求数量大于预设的第二阈值，则利用可验证随机函数进行节点的选取处理；
被选取的节点向其它被选取的区块链节点广播通道准备就绪消息。
本发明实施例中，所述的利用选取处理后的区块链节点处理共识交易请求包括：
确定接收到通道准备就绪消息的数量大于预设的第三阈值，则利用确定接收到通道准备就绪消息的数量大于预设的第三阈值的节点构建第二区块链网络处理所述的区块链共识交易请求；
确定接收到通道准备就绪消息的数量不大于预设的第三阈值，则利用选取处理前的区块链网络处理所述的区块链共识交易请求。
本发明实施例中，所述的第二阈值为区块链的拜占庭容错节点数，所述的第三阈值为区块链节点数与拜占庭容错节点数的差值。
本发明实施例中，所述的接收到广播共识通道重建请求的节点确定接收到的共识通道重建请求数量大于预设的第二阈值，则该节点作为被选取的节点包括：
接收到广播共识通道重建请求的节点确定接收到的共识通道重建请求数量大于预设的第二阈值，利用可验证随机函数从当前区块链网络中选取共识节点作为被选取的节点。
本发明实施例中，所述的确定区块链中被选取的节点的数量大于预设的第三阈值，则利用被选取的节点构建第二区块链网络处理所述的区块链共识交易请求包括：
被选取的节点按预设间隔时间向节点广播共识通道重建请求。
同时，本发明还提供一种区块链节点，包括：
缓存模块，用于缓存接收到的区块链共识交易请求；
事件处理模块，用于确定缓存的区块链共识交易请求数量大于预设的阈值，则向区块链节点广播共识通道重建请求以使区块链进行节点的选取处理；
共识模块，用于利用选取处理后的区块链节点处理共识交易请求。
本发明实施例中，事件处理模块确定缓存的区块链共识交易请求数量大于预设的阈值，则向区块链节点广播共识通道重建请求以使区块链进行节点的选取处理包括：
确定所述的共识交易请求数量大于预设的阈值，则向区块链节点广播共识通道重建请求；
接收到广播共识通道重建请求的节点确定接收到的共识通道重建请求数量大于预设的第二阈值，则利用可验证随机函数进行节点的选取处理；
被选取的节点向其它被选取的区块链节点广播通道准备就绪消息。
本发明实施例中，所述的利用选取处理后的区块链节点处理共识交易请求包括：
确定接收到通道准备就绪消息的数量大于预设的第三阈值，则利用确定接收到通道准备就绪消息的数量大于预设的第三阈值的节点构建第二区块链网络处理所述的区块链共识交易请求；
确定接收到通道准备就绪消息的数量不大于预设的第三阈值，则利用选取处理前的区块链网络处理所述的区块链共识交易请求。
同时，本发明还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述方法。
同时，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有执行上述方法的计算机程序。
本发明提供的区块链共识方法，其通过缓存接收到的区块链共识交易请求，当区块链共识交易请求数量大于预设的阈值，则向区块链节点广播共识通道重建请求以使区块链进行节点的选取处理；利用选取处理后的区块链节点处理共识交易请求。即在区块链系统中进行节点的选取处理构建进行区块链共识第一通道和第二通道，并实现第一通道与第二通道间建立动态切换机制，使区块链系统能够根据系统负载情况在高安全性共识机制与高性能共识机制之间进行自适应调整。通过节点选取后构建的第二通道的动态重建机制，一方面减少共识节点规模，进一步提升系统共识性能，另一方面通过采用可验证随机函数的方式选取共识节点，使得共识节点减少的情况下依然能够保证系统的安全性。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
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为本发明提供的区块链共识方法的流程图；
图2为本发明实施例中提供的一种自适应共识区块链网络的示意图；
图3为本发明实施例中的自适应共识区块链节点结构框图；
图4为本发明实施例中节点通道状态示意图；
图5为本发明实施例中节点交易处理流程；
图6为本发明实施例中通道重建模块的处理流程；
图7为本发明实施例中提供的区块链节点的框图；
图8为本发明实施例提供的电子设备的示意图。
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。
为解决无法避免随区块链节点规模增加而带来的共识性能下降的问题，现有技术中，一方面可以将共识机制换为效率更高的崩溃容错共识机制，另一方面可以通过减少共识节点的规模，只选取部分节点参与共识以保证系统性能，但是现有技术的这两种方法都是以牺牲系统安全性的代价换取性能的提升。因此研究能够应用于大规模节点、兼顾系统安全与性能的共识机制是当前业界的研究热点。
为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种区块链共识方法，如图1所示，本发明提供的区块链共识方法包括：
步骤S101，缓存接收到的区块链共识交易请求；
步骤S102，确定缓存的区块链共识交易请求数量大于预设的阈值，则向区块链节点广播共识通道重建请求以使区块链进行节点的选取处理；
步骤S103，利用选取处理后的区块链节点处理共识交易请求。
本发明提供的区块链共识方法，对于接收到的区块链共识交易请求进行缓存，当缓存的区块链共识交易请求数量大于预设的阈值，即确定区块链的网络处于高负载状态，需要启动进行高性能共识处理，通过向区块链节点广播共识通道重建请求，以触发建立第二共识通道，使区块链进行节点的选取处理，根据选取处理的结果进行区块链的共识。
本发明一实施例中，提供一种自适应共识区块链网络，通过对区块链节点的选取处理使其包含若干第一类区块链节点和第二类区块链节点。其中，第一类区块链节点指仅作为第一通道成员的节点，所述第二类区块链节点指同时作为第一通道成员和第二通道成员的节点。利用两类区块链节点构建的区块链网络包含第一通道网络和第二通道网络，两个通道网络拥有相互独立的账本、共识算法及通信群组，在数据和通信上相互隔离。其中，所述第一通道网络的成员群组包含所述区块链网络的所有节点，共识算法宜采用拜占庭容错类的算法(如pbft、hotstuff等)；所述第二通道网络的成员群组包含所述区块链网络的部分节点，共识算法可采用拜占庭容错类算法或者崩溃容错类算法(raft等)。
具体的，本发明实施例中，步骤S102中确定缓存的区块链共识交易请求数量大于预设的阈值，则向区块链节点广播共识通道重建请求以使区块链进行节点的选取处理包括：
确定所述的共识交易请求数量大于预设的阈值，则向区块链节点广播共识通道重建请求；
接收到广播共识通道重建请求的节点确定接收到的共识通道重建请求数量大于预设的第二阈值，则利用可验证随机函数进行节点的选取处理；
被选取的节点向其它被选取的区块链节点广播通道准备就绪消息。
本发明一实施例中，确定所述的共识交易请求数量大于预设的阈值，表示当前节点处于高负载状态，需要启动第二通道进行高性能共识。本发明实施例中，当前节点处于高负载状态则向其它节点广播共识通道重建请求，接收到广播共识通道重建请求的节点确定接收到的共识通道重建请求数量大于预设的第二阈值，即表明区块链中处于高负载的节点数量大于预设的第二阈值，则利用可验证随机函数进行节点的选取处理构建第二通道网络进行区块链共识处理，即通过选取部分节点参与共识处理建设共识检点的规模，使区块链系统能够根据系统负载情况在高安全性共识机制与高性能共识机制之间进行自适应调整。
如图2所示，本发明实施例提供的一种自适应共识区块链网络的示意图，其包括：若干第一类区块链节点和第二类区块链节点。
本实施例中，第一类区块链节点指仅作为第一通道成员的节点，第二类区块链节点指同时作为第一通道成员和第二通道成员的节点。
本实施例中，区块链网络包含第一通道和第二通道，两个通道拥有相互独立的账本、共识算法及通信群组，在数据和通信上相互隔离。
其中，所述第一通道的成员群组包含所述区块链网络的所有节点，共识算法宜采用拜占庭容错类的算法(如pbft、hotstuff等)；
所述第二通道的成员群组包含所述区块链网络的部分节点，共识算法可采用拜占庭容错类算法或者崩溃容错类算法(raft等)。
如图3所示，为本发明一实施例提供的高效区块链自适应共识系统中区块链节点的框图，本实施例中的区块链节点包括：加密模块301、智能合约模块302、交易缓存队列模块303、通信模块304以及通道管理模块305。
所述加密模块301，用于实现数据的对称或非对称加解密、消息的签名与验签以及数据摘要等功能，用于对通信模块304收发的消息进行签名验签、对传输和存储数据进行加解密以及可验证随机函数(vrf)的生成与验证。
所述通信模块304通过grpc协议实现区块链节点间的消息通信，本实施例中，区块链节点间的通信模式采用gossip协议，同时与通道管理装置305交互，实现不同通道之间的通信隔离。
所述智能合约模块302，用于采用docker、evm等沙箱隔离技术运行合约代码，用于实现相关业务逻辑。当节点接收到区块时，节点通过智能合约模块302执行区块中的交易并将交易结果写入区块。
所述交易缓存队列模块303，用于接收待处理的交易。当节点通过通信模块304接收到交易时，将该交易放入交易缓存队列模块303。当节点完成共识出块时，将区块中的交易从交易缓存队列模块303中删除。
此外，交易缓存队列模块具备队列深度监控功能，确定缓存的区块链共识交易请求数量大于预设的阈值，将监控信息发送给通道管理装置处理，以向区块链节点广播共识通道重建请求以使区块链进行节点的选取处理，实现第一通道和第二通道之间的自适应切换。
所述通道管理模块305，用于实现节点的通道的生命周期管理、通道状态自适应切换以及通道消息事件处理等功能。
通道管理模块305包括：事件处理单元、消息处理单元、状态机单元、通道重建单元、异常处理单元、第一通道单元以及可选的第二通道单元。其中所述第一通道单元与第二通道单元包含相互独立的路由表、账本数据和共识算法组件。
其中，事件处理单元负责处理通道状态转换的相关事件，包括：交易高负载事件、交易低负载事件、通道重建事件以及通道清理事件。
其中，交易高负载事件表示当前节点处于高负载状态，需要启动第二通道进行高性能共识。即通过事件处理模块，当节点的交易缓存队列深度超过阈值时触发该事件。实现确定所述的共识交易请求数量大于预设的阈值，则向区块链节点广播共识通道重建请求；接收到广播共识通道重建请求的节点确定接收到的共识通道重建请求数量大于预设的第二阈值，则利用可验证随机函数进行节点的选取处理。
所述交易低负载事件，表示当前节点处于低负载状态，需要停用第二通道并切换回第一通道进行高安全性共识。
所述通道重建事件，表示节点第二通道已运行了一段时间，需要重新选择共识节点，以保证系统在部分节点参与共识情况下的安全性。
本发明实施例中，所述第一类区块链节点，其通道管理模块仅包含第一通道单元，其中，包括节点路由表(即所有节点)、第一通道共识组件和第一通道账本。
所述第二类区块链节点，其通道管理模块同时包含第一通道单元和第二通道单元，其中，第二通道单元包括：第二通道节点路由表、第二通道共识组件和第二通道账本。
所述状态机单元，用于记录当前节点的通道状态，并配合通道管理模块中的其他模块实现通道状态的转换。
如图4所示，本实施例中，区块链中各节点的通道状态包括：channel-disable、channel-enable、channel-rebuild和channel-ready。
channel-enable(通道启用)表示当前节点处于第二通道启用状态，若节点通道管理装置305中有第二通道模块，则节点接收到的交易通过第二通道进行共识出块；若节点通道管理装置中没有第二通道模块，则该节点不处理交易，即当前节点未被选取为参与共识处理的节点；
channel-rebuild(通道重建)表示当前节点的第二通道正在进行重建操作，接收到的交易根据节点进入channel-rebuild之前的状态进行处理，即当进入channel-rebuild之前的状态为channel-disable(通道失效)则通过区块链的第一通道进行共识出块，channel-enable则通过第二通道进行共识出块；
channel-ready(通道就绪)表示当前节点的第二通道已经重建完成并等待启用，此时节点接收到的交易依然通过第一通道进行共识出块；channel-enable表示当前节点的第二通道已启用，节点接收到的交易将通过第二通道进行共识出块。
进一步，通道管理模块305的事件处理单元负责处理通道状态转换的相关事件，包括：交易高负载事件、交易低负载事件、通道重建事件以及通道清理事件。
交易高负载事件表示当前节点处于高负载状态，需要启动第二通道进行高性能共识。当节点的交易缓存队列深度超过阈值时触发该事件，此时执行如下流程：若节点处于channel-disable状态，则向其他节点广播rebuild-proposal消息；若节点处于channel-ready状态，则向其他节点广播channel-on消息。
通过事件处理模块，当节点的交易缓存队列深度超过阈值时触发该事件，此时执行如下流程：若节点处于channel-disable状态，则向其他节点广播rebuild-proposal消息；若节点处于channel-ready状态，则向其他节点广播channel-on消息。实现确定所述的共识交易请求数量大于预设的阈值，则向区块链节点广播共识通道重建请求；接收到广播共识通道重建请求的节点确定接收到的共识通道重建请求数量大于预设的第二阈值，则利用可验证随机函数进行节点的选取处理。
所述交易低负载事件，表示当前节点处于低负载状态，需要停用第二通道并切换回第一通道进行高安全性共识。处理流程为：当节点处于channel-enable状态且交易缓存队列深度低于阈值时触发该事件，此时向其他节点广播channel-off消息。
所述通道重建事件，表示节点第二通道已运行了一段时间，需要重新选择共识节点，以保证系统在部分节点参与共识情况下的安全性。处理流程为：当节点处于channel-enable状态时，每隔时间t5向其他节点广播rebuild-proposal消息。
本发明实施例中，所述的利用选取处理后的区块链节点处理共识交易请求包括：
确定区块链中被选取的节点的数量大于预设的第三阈值，则利用被选取的节点构建第二区块链网络处理所述的区块链共识交易请求；
确定区块链中被选取的节点的数量不大于预设的第三阈值，则利用选取处理前的区块链网络处理所述的区块链共识交易请求。
具体的，本发明实施例中，当节点处于channel-ready状态时：
a.当节点接收到超过n-f个(其中n表示第一通道节点数，f为拜占庭容错数，通常n≥3f+1)验签通过且均来自不同节点的channel-on消息时，节点进入channel-enable状态；
b.若节点在时间t3内未收到足够的满足上述条件的channel-on消息时，节点进入channel-disable状态。
具体的，本发明实施例中，当节点处于channel-enable状态时：
若节点接收到n-f个验签通过且均来自不同节点的channel-off消息，则节点进入channel-disable状态。
本发明实施例中，所述的确定区块链中被选取的节点的数量大于预设的第三阈值，则利用被选取的节点构建第二区块链网络处理所述的区块链共识交易请求包括：
被选取的节点按预设间隔时间向节点广播共识通道重建请求。
具体的，本发明实施例中，节点的第二通道单元已运行了一段时间，需要重新选择共识节点，以保证系统在部分节点参与共识情况下的安全性。本发明实施例的处理流程为：当节点处于channel-enable状态时，每隔时间t5向其他节点广播rebuild-proposal消息。
本发明实施例提供一种高效区块链自适应共识系统及方法。其通过缓存接收到的区块链共识交易请求，当区块链共识交易请求数量大于预设的阈值，则向区块链节点广播共识通道重建请求以使区块链进行节点的选取处理；利用选取处理后的区块链节点处理共识交易请求，为区块链网络创建多个共识通道、实现通道间的动态切换和动态重建的方法，实现了区块链网络共识机制的自适应切换，在保证系统安全性的同时，提升了大规模节点区块链网络在高负载场景下的性能表现。
如图5所示，为本发明实施例中区块链节点交易处理流程，步骤如下
步骤S401：节点从客户端接收交易，其中，接收的交易包括当前节点客户端接收的交易及其他节点接收的交易。
步骤S402：当前节点从通信模块304接收到的交易去重后存入节点的交易缓存队列模块303，同时，节点将当前节点接收的交易广播给区块链网络中的其他节点，同时将该交易存入当前节点的交易缓存队列模块303。
步骤S403：当节点处于非channel-enable状态时，交易通过节点的第一通道共识出块，出块完成后将区块中包含的交易从交易缓存队列模块303中删除。
步骤S404：当节点处于channel-enable状态且已创建第二通道模块，则通过节点的第二通道模块进行共识并出块，出块后用该区块数据构建出第一通道区块，并写入第一通道账本中，将区块数据中包含的交易集合从交易缓存队列中删除，同时将构建出的第一通道区块广播给第一类区块链节点；
步骤S405：第一类区块链节点接收到区块后，根据区块信息将区块依次写入节点的第一通道账本。
本实施例中，事件处理模块负责处理通道状态转换的相关事件，包括：交易高负载事件、交易低负载事件、通道重建事件”及通道清理事件。
所述交易高负载事件，表示当前节点处于高负载状态，需要启动第二通道进行高性能共识。当节点的交易缓存队列深度超过阈值时触发该事件，此时执行如下流程：若节点处于channel-disable状态，则向其他节点广播rebuild-proposal(通道重建请求)消息；若节点处于channel-ready状态，则向其他节点广播channel-on(通道开启)消息。
即通过事件处理模块，当节点的交易缓存队列深度超过阈值时触发该事件，此时执行如下流程：若节点处于channel-disable状态，则向其他节点广播rebuild-proposal消息；若节点处于channel-ready状态，则向其他节点广播channel-on消息。实现确定所述的共识交易请求数量大于预设的阈值，则向区块链节点广播共识通道重建请求；
接收到广播共识通道重建请求的节点确定接收到的共识通道重建请求数量大于预设的第二阈值，则利用可验证随机函数进行节点的选取处理；
被选取的节点向其它被选取的区块链节点广播通道准备就绪消息。
所述交易低负载事件，表示当前节点处于低负载状态，需要停用第二通道并切换回第一通道进行高安全性共识。处理流程为：当节点处于channel-enable状态且交易缓存队列深度低于阈值时触发该事件，此时向其他节点广播channel-off(通道关闭)消息。
所述通道重建事件，表示节点第二通道已运行了一段时间，需要重新选择共识节点，以保证系统在部分节点参与共识情况下的安全性。处理流程为：当节点处于channel-enable状态时，每隔时间t5向其他节点广播rebuild-proposal消息。
所述通道清理事件，表示当前节点退出channel-enable状态并切换回第一通道进行共识出块，此时需要清理掉第二通道模块。
所述消息处理模块，通过与节点的通信模块交互，接收并处理其他节点发来的通道状态消息。处理流程如下：
1.当节点处于channel-ready(通道就绪)状态时：
a.当节点接收到超过n-f个(其中n表示第一通道节点数，f为拜占庭容错数，通常N≥3f+1)验签通过且均来自不同节点的channel-on(通道开启)消息时，节点进入channel-enable状态；
b.若节点在时间t3内未收到足够的满足上述条件的channel-on消息时，节点进入channel-disable状态。
2.当节点处于channel-enable状态时：若节点接收到n-f个验签通过且均来自不同节点的channel-off(通道关闭)消息，则节点进入channel-disable状态。
所述通道异常处理模块，用于处理节点通道切换过程和交易执行过程中遇到的异常，处理流程如下：
当非第二通道节点处于channel-enable状态且“交易缓存队列模块”非空时：若时间t4内没有接收到区块，则向其他节点广播rebuild-proposal消息；若时间t4内接收到区块，将区块中包含的交易从“交易缓存队列模块”中删除。
本发明实施例中，通道重建模块，通过采用可验证随机函数(vrf)选取共识节点以重建第二通道，实现了第一通道与第二通道间的无感切换。如图6所示，通道重建模块的处理流程如下：
步骤S501：当节点接收到超过f个rebuild-proposal(通道重建请求)消息，节点进入channel-rebuild(通道重建)状态，然后执行判断当前节点是否为第一通道的主节点；
步骤S502，判断当前节点是否为第一通道的主节点；
步骤S503：确定当前节点为第一通道主节点，即当第一通道主节点进入channel-rebuild状态后，向其他节点广播rebuild-prepare(重建准备)消息，消息包含随机数种子r，其值为第一通道最高区块的hash+节点id，同时执行步骤S504；
步骤S504：当节点接收到rebuild-verify(重建验证)消息后，验证消息中的vrf校验信息，并根据vrf校验信得到被选中的第二通道成员节点以确定第二通道的节点路由，当节点在时间t内接收到验证通过且被选中的节点超过通道最小节点数时，向第二通道成员节点广播rebuild-commit(重建创建)消息，消息包含被选中节点vrf校验信息；
步骤S505：确定当前节点为第一通道副节点，即当第一通道的副节点进入channel-rebuild状态后，若接收到rebuild-prepare(通道准备)消息，则根据消息中的随机数种子r以及自己的私钥计算vrf，判断当前节点是否被选中作为新的第二通道成员节点，并返回rebuild-verify消息，消息中包含消息vrf校验信息。若在时间t内未收到rebuild-prepare消息，则向其他节点广播rebuild-failed(重建失败)消息；
步骤S506：若节点发送rebuild-verify消息后，在时间t内未能收到任何rebuild-verify消息，则向其他节点广播rebuild-failed消息；
步骤S507，判断时间t内接收到验证通过且被选中的节点是否超过通道最小节点数，判断否，执行步骤S508，判断是，则执行步骤S509；
步骤S508：若节点接收到rebuild-verify消息后，在时间t内未满足上述条件，且该节点依然是第一通道的主节点，则重新执行步骤S503；
步骤S509，向第二通道成员节点广播rebuild-commit消息；
步骤S510，判断当前节点是否为第二通道的成员节点；判断是，则执行步骤S511；判断否，则分别执行步骤S512及步骤S513；
步骤S511：当被选中作为新的第二通道成员的节点接收到rebuild-commit消息后，验证其中的vrf校验信息，判断vrf信息验证是否通过；
验证通过，执行步骤S515，与其他被选中的节点完成第二通道的创建，同时节点进入channel-ready状态；
验证未通过，执行步骤S514，广播rebuild-failed消息；
步骤S512：其他未被选中的节点在时间t内若未收到超过f个rebuild-failed消息，则节点进入channel-ready状态，并清除节点的第二通道模块。
步骤S513：若未被选中的节点接收到rebuild-commit消息，则向其他节点广播rebuild-failed消息；
步骤S516：若节点收到超过f个rebuild-failed消息，发起视图切换流程，本发明具体实施例中，触发该流程的操作视第一通道采用何种共识机制而定，视图切换完成后，新的主节点重新执行步骤S502。
本发明实施例提供的区块链网络，首先在区块链系统中定义第一通道和第二通道，并实现第一通道与第二通道间建立动态切换机制，使区块链系统能够根据系统负载情况在高安全性共识机制与高性能共识机制之间进行自适应调整。其次通过实现第二通道的动态重建机制，一方面减少共识节点规模，进一步提升系统共识性能，另一方面通过采用可验证随机函数的方式选取共识节点，使得共识节点减少的情况下依然能够保证系统的安全性。
对本领域技术人员而言，上述的节点交易处理流程及通道重建模块的处理流程，仅为本发明实施例提供的区块链共识方法中进行节点交易处理及区块链节点选取的一实施方式，任何其他能够实现本发明区块链共识方法中的，进行节点选取利用选取处理后的区块链节点处理共识交易请求的方案都应包含在本发明的权利要求范围内，并不以本发明实施例的内容为限。
同时，本发明还提供一种区块链节点，如图7所示，包括：
缓存模块701，用于缓存接收到的区块链共识交易请求；
事件处理模块702，用于确定缓存的区块链共识交易请求数量大于预设的阈值，则向区块链节点广播共识通道重建请求以使区块链进行节点的选取处理；
共识模块703，用于利用选取处理后的区块链节点处理共识交易请求。
本发明实施例中，事件处理模块确定缓存的区块链共识交易请求数量大于预设的阈值，则向区块链节点广播共识通道重建请求以使区块链进行节点的选取处理包括：
确定所述的共识交易请求数量大于预设的阈值，则向区块链节点广播共识通道重建请求；
接收到广播共识通道重建请求的节点确定接收到的共识通道重建请求数量大于预设的第二阈值，则利用可验证随机函数进行节点的选取处理；
被选取的节点向其它被选取的区块链节点广播通道准备就绪消息。
本发明实施例中，所述的利用选取处理后的区块链节点处理共识交易请求包括：
确定接收到通道准备就绪消息的数量大于预设的第三阈值，则利用确定接收到通道准备就绪消息的数量大于预设的第三阈值的节点构建第二区块链网络处理所述的区块链共识交易请求；
确定接收到通道准备就绪消息的数量不大于预设的第三阈值，则利用选取处理前的区块链网络处理所述的区块链共识交易请求。
对本领域技术人员而言，通过前述实施例的描述，可清楚获知本发明提供的区块链节点的实现方式，在此不再赘述。
本发明属于区块链技术领域，本发明提供的区块链共识方法和区块链节点可用于金融领域的在区块链共识的处理，也可用于除金融领域之外的任意领域区块链的公司处理，本公开区块链共识方法和区块链节点的应用领域不做限定。
本实施例还提供一种电子设备，该电子设备可以是台式计算机、平板电脑及移动终端等，本实施例不限于此。在本实施例中，该电子设备可以参照前述方法及装置的实施例，其内容被合并于此，重复之处不再赘述。
图8为本发明实施例的电子设备600的系统构成的示意框图。如图8所示，该电子设备600可以包括中央处理器100和存储器140；存储器140耦合到中央处理器100。值得注意的是，该图是示例性的；还可以使用其他类型的结构，来补充或代替该结构，以实现电信功能或其他功能。
一实施例中，区块链共识功能可以被集成到中央处理器100中。其中，中央处理器100可以被配置为进行如下控制：
缓存接收到的区块链共识交易请求；
确定缓存的区块链共识交易请求数量大于预设的阈值，则向区块链节点广播共识通道重建请求以使区块链进行节点的选取处理；
利用选取处理后的区块链节点处理共识交易请求。
在另一个实施方式中，区块链共识节点可以与中央处理器100分开配置，例如可以将区块链共识装置配置为与中央处理器100连接的芯片，通过中央处理器的控制来实现区块链共识功能。
如图8所示，该电子设备600还可以包括：通信模块110、输入单元120、音频处理单元130、显示器160、电源170。值得注意的是，电子设备600也并不是必须要包括图8中所示的所有部件；此外，电子设备600还可以包括图8中没有示出的部件，可以参考现有技术。
如图8所示，中央处理器100有时也称为控制器或操作控件，可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置，该中央处理器100接收输入并控制电子设备600的各个部件的操作。
其中，存储器140，例如可以是缓存器、闪存、硬驱、可移动介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。可储存上述与失败有关的信息，此外还可存储执行有关信息的程序。并且中央处理器100可执行该存储器140存储的该程序，以实现信息存储或处理等。
输入单元120向中央处理器100提供输入。该输入单元120例如为按键或触摸输入装置。电源170用于向电子设备600提供电力。显示器160用于进行图像和文字等显示对象的显示。该显示器例如可为LCD显示器，但并不限于此。
该存储器140可以是固态存储器，例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、SIM卡等。还可以是这样的存储器，其即使在断电时也保存信息，可被选择性地擦除且设有更多数据，该存储器的示例有时被称为EPROM等。存储器140还可以是某种其它类型的装置。存储器140包括缓冲存储器141(有时被称为缓冲器)。存储器140可以包括应用/功能存储部142，该应用/功能存储部142用于存储应用程序和功能程序或用于通过中央处理器100执行电子设备600的操作的流程。
存储器140还可以包括数据存储部143，该数据存储部143用于存储数据，例如联系人、数字数据、图片、声音和/或任何其他由电子设备使用的数据。存储器140的驱动程序存储部144可以包括电子设备的用于通信功能和/或用于执行电子设备的其他功能(如消息传送应用、通讯录应用等)的各种驱动程序。
通信模块110即为经由天线111发送和接收信号的发送机/接收机110。通信模块(发送机/接收机)110耦合到中央处理器100，以提供输入信号和接收输出信号，这可以和常规移动通信终端的情况相同。
基于不同的通信技术，在同一电子设备中，可以设置有多个通信模块110，如蜂窝网络模块、蓝牙模块和/或无线局域网模块等。通信模块(发送机/接收机)110还经由音频处理器130耦合到扬声器131和麦克风132，以经由扬声器131提供音频输出，并接收来自麦克风132的音频输入，从而实现通常的电信功能。音频处理器130可以包括任何合适的缓冲器、解码器、放大器等。另外，音频处理器130还耦合到中央处理器100，从而使得可以通过麦克风132能够在本机上录音，且使得可以通过扬声器131来播放本机上存储的声音。
本发明实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在电子设备中执行所述程序时，所述程序使得计算机在所述电子设备中执行如上面实施例所述的区块链共识方法。
本发明实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中所述计算机可读程序使得计算机在电子设备中执行上面实施例所述的区块链共识。
本发明提供的区块链共识方法，其通过缓存接收到的区块链共识交易请求，当区块链共识交易请求数量大于预设的阈值，则向区块链节点广播共识通道重建请求以使区块链进行节点的选取处理；利用选取处理后的区块链节点处理共识交易请求。即在区块链系统中进行节点的选取处理构建进行区块链共识第一通道和第二通道，并实现第一通道与第二通道间建立动态切换机制，使区块链系统能够根据系统负载情况在高安全性共识机制与高性能共识机制之间进行自适应调整。通过节点选取后构建的第二通道的动态重建机制，一方面减少共识节点规模，进一步提升系统共识性能，另一方面通过采用可验证随机函数的方式选取共识节点，使得共识节点减少的情况下依然能够保证系统的安全性。
以上参照附图描述了本发明的优选实施方式。这些实施方式的许多特征和优点根据该详细的说明书是清楚的，因此所附权利要求旨在覆盖这些实施方式的落入其真实精神和范围内的所有这些特征和优点。此外，由于本领域的技术人员容易想到很多修改和改变，因此不是要将本发明的实施方式限于所例示和描述的精确结构和操作，而是可以涵盖落入其范围内的所有合适修改和等同物。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
本发明中应用了具体实施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，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种区块链共识方法，其特征在于，所述的方法包括：
缓存接收到的区块链共识交易请求；
确定缓存的区块链共识交易请求数量大于预设的阈值，则向区块链节点广播共识通道重建请求以使区块链进行节点的选取处理；
利用选取处理后的区块链节点处理共识交易请求。
2.如权利要求1所述的区块链共识方法，其特征在于，所述的确定缓存的区块链共识交易请求数量大于预设的阈值，则向区块链节点广播共识通道重建请求以使区块链进行节点的选取处理包括：
确定所述的共识交易请求数量大于预设的阈值，则向区块链节点广播共识通道重建请求；
接收到广播共识通道重建请求的节点确定接收到的共识通道重建请求数量大于预设的第二阈值，则利用可验证随机函数进行节点的选取处理；
被选取的节点向其它被选取的区块链节点广播通道准备就绪消息。
3.如权利要求2所述的区块链共识方法，其特征在于，所述的利用选取处理后的区块链节点处理共识交易请求包括：
确定接收到通道准备就绪消息的数量大于预设的第三阈值，则利用确定接收到通道准备就绪消息的数量大于预设的第三阈值的节点构建第二区块链网络处理所述的区块链共识交易请求；
确定接收到通道准备就绪消息的数量不大于预设的第三阈值，则利用选取处理前的区块链网络处理所述的区块链共识交易请求。
4.如权利要求3所述的区块链共识方法，其特征在于，所述的第二阈值为区块链的拜占庭容错节点数，所述的第三阈值为区块链节点数与拜占庭容错节点数的差值。
5.如权利要求1所述的区块链共识方法，其特征在于，所述的确定区块链中被选取的节点的数量大于预设的第三阈值，则利用被选取的节点构建第二区块链网络处理所述的区块链共识交易请求包括：
被选取的节点按预设间隔时间向节点广播共识通道重建请求。
6.一种区块链节点，其特征在于，所述的节点包括：
缓存模块，用于缓存接收到的区块链共识交易请求；
事件处理模块，用于确定缓存的区块链共识交易请求数量大于预设的阈值，则向区块链节点广播共识通道重建请求以使区块链进行节点的选取处理；
共识模块，用于利用选取处理后的区块链节点处理共识交易请求。
7.如权利要求6所述的区块链节点，其特征在于，所述的事件处理模块确定缓存的区块链共识交易请求数量大于预设的阈值，则向区块链节点广播共识通道重建请求以使区块链进行节点的选取处理包括：
确定所述的共识交易请求数量大于预设的阈值，则向区块链节点广播共识通道重建请求；
接收到广播共识通道重建请求的节点确定接收到的共识通道重建请求数量大于预设的第二阈值，则利用可验证随机函数进行节点的选取处理；
被选取的节点向其它被选取的区块链节点广播通道准备就绪消息。
8.如权利要求6所述的区块链节点，其特征在于，所述的利用选取处理后的区块链节点处理共识交易请求包括：
确定接收到通道准备就绪消息的数量大于预设的第三阈值，则利用确定接收到通道准备就绪消息的数量大于预设的第三阈值的节点构建第二区块链网络处理所述的区块链共识交易请求；
确定接收到通道准备就绪消息的数量不大于预设的第三阈值，则利用选取处理前的区块链网络处理所述的区块链共识交易请求。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5任一项所述方法。
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存储有执行权利要求1至5任一项所述方法的计算机程序。
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