CN113343311A - 基于信誉模型和数字签名机制的区块链共识方法和系统 - Google Patents

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CN113343311A CN202110626994.8A CN202110626994A CN113343311A CN 113343311 A CN113343311 A CN 113343311A CN 202110626994 A CN202110626994 A CN 202110626994A CN 113343311 A CN113343311 A CN 113343311A
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Abstract

本发明提供一种基于信誉模型和数字签名机制的区块链共识方法和系统所述方法包括：基于本轮共识前区块链中各节点当前的信誉值确定本轮共识过程中的代表节点；代表节点接收来自网络的交易并验证交易，将合法交易汇成交易候选集，将所述交易候选集作为提案发送给区块链上的其他验证节点，以在其他验证节点在代表节点各自对应的共识组内达成组内共识后，由所述代表节点基于EC‑Schnorr多重数字签名算法生成候选区块；利用可验证随机函数算法从候选区块中随机选取出正式区块，并更新节点信誉值。本发明降低了区块链系统共识时间和通信复杂度、提升了系统安全性，从而可以提升区块链系统的效率。

Description

基于信誉模型和数字签名机制的区块链共识方法和系统
技术领域
本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种基于信誉模型和数字签名机制的区块链共识方法和系统。
背景技术
随着互联网的高速发展，区块链技术得到了越来越多人的关注。区块链是一种去中心化的网络架构，它能在没有任何权限的情况下在多方之间建立信任，并将可编程智能合约扩展到自动化业务模型中。这些特性使得区块链技术在越来越多的领域得到了应用。例如在电商平台等零售业务范畴引入区块链技术保证商品可溯源，在医疗领域引入区块链系统实现医疗数据的可靠共享，在金融业务和跨境贸易等领域引入区块链交易平台，保证业务数据不可篡改等。在这些个性化业务需求的基础上，逐渐衍生出对区块链系统性能的更高要求，低时延、抗攻击、数据安全等，因此出现了优化加密算法、访问控制策略、共识算法等研究。
区块链共识算法是使得各节点达成一致的算法，区块链技术发展至今，已经出现POW(Proof Of Work，工作量证明)、POS(Proof Of Stake，权益证明)、DPOS(DelegatedProof of Stake，委托权益证明)、PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance，实用拜占庭容错算法)以及Raft算法等主流算法以及多种多样针对不同参数的优化共识算法。这些区块链共识算法在性能、安全性方面的表现差异很大。目前应用广泛的实用拜占庭容错(PBFT)算法是被应用在区块链顶级项目--超级账本(hyperledger fabric)的一种共识算法，能容纳3f+1的故障节点(其中f是最大可容忍的故障节点)，并通过加密技术防止欺骗和重播攻击，但其受限于节点数目，节点数量增加会急剧增大通信量，降低性能。
联盟链普遍使用PBFT共识算法使得各节点达成共识。然而，联盟链普遍使用的PBFT共识算法存在当节点数量增加，通信复杂度会急剧加大，性能下降较快，在网络不稳定时延迟很高等问题。而现有其他的共识算法有的仅适用于受信任的联盟链成员，存在一定的安全性问题；有的共识方案通信复杂度较高。
如何降低区块链系统共识时间和通信复杂度、提升系统安全性，从而提升区块链系统的效率，是一个亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于信誉模型和数字签名机制的区块链共识方法和系统，通过引入信誉评价体系和多重数字签名算法，降低区块链系统共识时间和通信复杂度、提升系统安全性，从而提升区块链系统的效率。
本发明的一个方面，提供了一种基于信誉模型和数字签名机制的区块链共识方法，该方法包括以下步骤：
基于本轮共识前区块链中各节点当前的信誉值确定本轮共识过程中的代表节点；
代表节点接收来自网络的交易并验证交易，将合法交易汇成交易候选集，将所述交易候选集作为提案发送给区块链上的其他验证节点，以在其他验证节点在代表节点各自对应的共识组内达成组内共识后，由所述代表节点基于EC-Schnorr多重数字签名算法生成候选区块；
利用可验证随机函数算法从候选区块中随机选取出正式区块，并更新节点信誉值。
在本发明一些实施方式中，所述基于本轮共识前区块链中各节点当前的信誉值确定本轮共识过程中的代表节点，包括：将基于本轮共识前节点信誉值高于预定阈值的节点作为参与记账的代表节点。
在本发明一些实施方式中，所述预定阈值为预先设定的信誉值临界值，所述信誉值临界值在每轮共识过程中可调。
在本发明一些实施方式中，本轮共识前区块链中各节点当前的信誉值是基于如下节点信誉评价模型来得到的：
Rfi(t)＝Grfi(t)×Statei(t)；
第t轮共识时，如果节点i为代表节点，那么：
Figure BDA0003101774660000021
第t轮共识时，如果节点i为一般节点，那么：
Figure BDA0003101774660000022
其中，Rfi(t)是第t轮共识时节点i的信誉值，Grfi(t)代表t轮共识时节点i的全局信誉值，Statei(t)表示第t轮共识时节点i的状态，y表示节点信誉值提高速度，x表示节点信誉值降低速度。
在本发明一些实施方式中，0<x<1,0<y<0.03。
在本发明一些实施方式中，如果节点在共识过程中行为正常，Statei(t)为大于0.5小于1的值；如果节点在共识过程中行为异常，Statei(t)为大于0，小于0.5的值。
在本发明一些实施方式中，所述由所述代表节点基于EC-Schnorr多重数字签名算法生成候选区块，包括：
以(R，s)作为多个签名节点对携带交易候选集的消息的多重数字签名，该多重数字签名通过多个签名节点拥有的公钥之和进行验证，其中：
Figure BDA0003101774660000031
Rj＝rjG；
Figure BDA0003101774660000032
sj＝rj+H(X,R,m)H(L,Xj)xj；
L＝H(X1,…,Xp)；
Figure BDA0003101774660000033
Xi＝xiG；
其中，n为区块链系统中签名者数量，rj是签名节点Uj选择的随机数，Rj是对每个签名节点的随机数rj做加密操作得出的公开随机数，m是交易数据，sj为每个签名节点给出的签名，H(X,R,m)是交易节点哈希和X、公开随机数和R、交易数据m三者的哈希聚合值，H(L,Xj)是L和Xj的哈希和，xj是签名节点j的私钥，Xj是签名节点的公钥，xi是交易参与者i的私钥，Xi是交易参与者i的公钥，p为参与交易者总数，G为加密操作。
在本发明一些实施方式中，所述更新节点信誉值包括本轮共识后区块链中各节点当前的信誉值基于所述节点信誉评价模型得到。
本发明的另一方面，提供了一种基于信誉模型和数字签名机制的区块链共识系统，所述系统包括多个节点，各节点包括处理器和存储器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机指令，当所述计算机指令被处理器执行时该系统实现如前所述方法的步骤。
本发明的又一方面，还提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如前所述方法的步骤。
本发明实施例提供的基于信誉模型和数字签名机制的区块链共识和系统，通过引入信誉评价体系和多重数字签名算法，降低区块链系统共识时间和通信复杂度、提升系统安全性，从而提升区块链系统的效率。
本发明的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本发明的实践而获知。本发明的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。
本领域技术人员将会理解的是，能够用本发明实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本发明能够实现的上述和其他目的。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。
图1为本发明一实施例中基于信誉模型和数字签名机制的区块链共识方法的流程示意图。
图2为本发明另一实施例中基于信誉模型和数字签名机制的区块链共识方法的流程示例。
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明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。
针对现有技术中区块链系统的效率低的问题，本发明实施例提供了一种基于信誉模型和数字签名机制的区块链共识方法，该方法采用了一种新的共识算法ERBFT(emergence rescue byzantine fault tolerance，紧急救援拜占庭容错算法)，通过引入信誉评价体系和多重数字签名算法，来降低区块链系统共识时间和通信复杂度、提升系统安全性，从而提升区块链系统的效率。该共识算法尤其适用于应急医学救援场景，其原因在于，目前大型事故发生后，往往需要多个医疗机构进行跨院联动。然而各医院间的医疗和患者数据独立形成了信息孤岛，这使得跨院联动时的信息共享与交流变得缓慢且困难，严重拖累了应急医学救援的效率。为此区块链信息共享系统应运而生，它保证了信息共享的实时性和安全性，但应急救援效率仍有待进一步提升，本发明提出的基于该区块链系统的共识算法，能进一步优化区块链系统，从而大大提升应急救援效率。
在本发明一些实施例中，将选取联盟链作为区块链底层技术。为了解决共识算法PBFT的通信复杂度随节点数增加而急剧增大，从而导致联盟链性能下降的问题，本发明提出的全新的共识算法，结合了信誉模型、EC-Schnorr多重数字签名算法、可验证随机函数(Verifiable Random Function，VRF)，利用信誉模型保证节点参与积极性，利用分组共识和VRF算法提升系统安全性、并控制共识组规模保证效率，同时利用EC-Schnorr多签算法进行组内共识，降低通信复杂度；从多方面了优化区块链系统的性能。
下面将描述本发明实施例的基于信誉模型和数字签名机制的区块链共识方法，如图1所示，该区块链共识方法可划分为三个步骤，分别是：步骤S110：代表节点选择步骤；步骤S120：候选共识组内共识步骤；步骤S130：正式区块生成步骤。
其中，代表节点选择步骤S110包括：基于本轮共识前区块链中各节点当前的信誉值确定本轮共识过程中的代表节点。代表节点参与记账，并拥有提议生成区块的权利。
更具体地，在本发明一实施例中，本步骤是基于预定的节点信誉评价模型，根据每轮共识前各节点的现有信誉值选取参与记账的代表节点。
可以将基于本轮共识前节点信誉值高于预定阈值的节点作为参与记账的代表节点。例如，对于节点i，基于本轮共识前该节点i的信誉值是否满足Rfi(t)≥α来确定其是否可作为参与记账的代表节点，其中α为预先设定的信誉值临界值。如果节点i的信誉值满足Rfi(t)≥α，则将该节点i作为代表节点。
本发明一实施例采用的节点信誉评价模型如下：
Rfi(t)＝Grfi(t)×Statei(t) (1)
其中，Rfi(t)是第t轮共识时节点i的信誉值，Grfi(t)代表t轮共识时节点i的全局信誉值，Statei(t)表示第t轮共识时节点i的状态；当节点i出现挂机、被攻击、自身故障、网络问题、离线状态等不能正常运行时Statei(t)为0。如果节点在共识过程中行为正常(如行为良好)，Statei(t)为大于0.5小于1的值，使得信誉值变高；如果节点在共识过程中行为异常，Statei(t)为大于0，小于0.5的值，使得信誉值降低。
节点i的全局信任值Grfi确定如下：
第t轮共识时，如果i为代表节点，那么：
Figure BDA0003101774660000061
第t轮共识时，如果i为一般节点，那么：
Figure BDA0003101774660000062
其中，y表示节点信誉值提高速度，x表示节点信誉值降低速度，作为示例，0<x<1,0<y<0.03，在此，x的值和y的值仅为较佳范围的示例，但本发明并不限于此，x、y值可根据实际情况预先设定。
如果代表节点在第t轮中未提议生成新块，或者其他共识节点未投票或投票结果与最终结果不一致，则相应节点的信誉值将降低。x的值决定了这种情况下信誉值降低的速度,当代表节点生成有效块或其他节点的投票与最终结果相同时，这些节点的信誉将逐渐提高，并且提高的速度取决于y的值。其中0<x<1,0<y<0.03,x、y值可根据实际情况预先设定。
每一轮共识之前，将新的共识节点添加到系统后，其默认信誉值为Rfi＝0.5,信誉值正常的范围为(Rfi∈[0.5，α))。如果该节点在共识过程中保持良好的行为，则其信誉值将超过阈值α并且节点状态可以转换为良好状态(Rfi∈[α，1])，并且具有良好状态的节点会被选择为代表节点。如果节点执行异常行为，则由于其信誉值不断降低，其状态将转换为异常状态(Rfi∈[β，0.5))。当信誉值小于阈值β时，该节点将被判断为处于故障状态(Rfi∈[0，β))。最后，所有共识节点在每一轮共识之后都会更新其节点信誉值。
基于上述模型，在每轮作出共识之前，可以基于区块链中各节点当前的信誉值(上一轮共识后得到的节点信誉值)确定本轮共识过程中的代表节点。如果节点的信誉值满足Rfi(t)≥α，则该节点被选择为代表节点。
此外，在本发明实施例中，在区块链系统，有可能各节点的状态普遍良好，这样符合代表节点条件的节点数有可能会很多，为了合理地控制代表节点的数量，保证识别过程的高效性，可以根据实际情况更改阈值α的值，例如，可以在每次共识前调解阈值α的值。
候选共识组内共识步骤S120包括：各代表节点接收来自网络的交易并验证交易，将合法交易汇成交易候选集，将所述交易候选集作为提案发送给区块链上的其他验证节点，以在其他节点在代表节点各自对应的共识组内达成组内共识后，由各代表节点基于EC-Schnorr多重数字签名算法生成候选区块。
更具体地，代表节点被选出后，会不断收到从网络发送过来的交易，通过与本地账本数据的比对来对交易进行验证后，将不合法的交易直接丢弃，将合法的汇聚成交易候选集，接着每个代表节点把自己的交易候选集作为提案通过消息m发送给其他验证节点。响应于每个代表节点发起的交易候选集，其他验证节点在代表节点各自对应的共识组内达成组内共识后，由所述代表节点采用EC-Schnorr多重数字签名算法生成候选块，该算法将两轮广播简化为一轮多重数字签名，从而将通信复杂度从N2降低至N。在本发明实施例中，每个代表节点对应一个共识组，对代表节点发起的交易候选集进行验证并达成共识的验证节点与代表节点一起构成共识组。本发明实施例中，基于代表节点的数量来形成公式组的组内共识方式与现有技术中不划分共识组的方式相比，可以大大提高抗攻击能力。
EC-Schnorr多重数字签名方案如下：
(1)区块链系统内共有p个参与交易者，其中每个参与者Ui拥有公私钥对(xi，Xi＝xiG)，G代表加密操作。
(2)对于所有参与者，令
L＝H(X1,…,Xp) (4)；
Figure BDA0003101774660000071
其中，H(X1,…,Xp)表示p个参与交易者的公钥哈希和，H(L,Xi)表示L和Xi的哈希和，xi为第i个参与者的私钥，Xi为第i个参与者的公钥。这里L、X只是一个代指的结果，没有具体含义。
(3)对于每个共识组内代表节点发起的共识流程参与多方签名的n个签名者(签名节点)，每个签名节点Uj有Rj＝rjG，其中rj是签名节点Uj选择的随机数，签名节点Uj与其他签名节点共享Rj，Rj是对每个签名节点的随机数rj做加密操作得出的公开随机数。令
Figure BDA0003101774660000072
其中，R为所有参与签名节点的公开随机数之和，本身没有具体含义。
(4)对每个签名节点Uj，令
sj＝rj+H(X,R,m)H(L,Xj)xj (7)
其中，m是交易数据，sj为每个签名节点给出的签名，H(X,R,m)是交易节点哈希和X、公开随机数和R、交易数据m三者的哈希聚合值，H(L,Xj)是L和Xj的哈希和，xj是签名节点j的私钥，Xj是签名节点的公钥。
(5)然后，令
Figure BDA0003101774660000081
(R，s)则是n-of-m(n个签名者对候选区块消息(交易数据)m)多签签名，s是各共识节点的签名和，可以在公钥
Figure BDA0003101774660000082
(n个签名者的公钥“和”)下验证通过。代表节点将提议候选区块消息m传递给参与签名的节点，每个节点确认消息m内信息正确性，正确则给出签名sj，所有节点签名一轮下来，由代表节点根据公钥“和”进行签名验证，每个共识组内有超过2/3节点签名，即可验证通过区块，验证通过的区块便成为候选区块。
正式区块生成步骤S130：利用可验证随机函数(VRF)算法从候选区块中随机选取出正式区块，并更新节点信誉值Rfi(t+1)。
利用可验证随机函数(VRF)算法从候选区块中随机选取出正式区块的步骤包括：在第t轮共识时，代表节点们会轮流抽签，以节点个人私钥加上一个全网都知道的随机数作为输入，生成一个随机数(0-100)；同时设置一个条件：谁先抽出来的随机数大于公开数f(f为个人设置的一个0-100内的公开随机值，每一轮都不同)，其所提出的候选区块则被采用。全网节点可以通过该代表节点的公钥验证其生成的随机数并非伪造。
选出正式区块后，可以将区块上链，并相应更新本轮(第(t+1)轮)共识完成后的节点信誉值Rfi(t+1)。
本轮共识后节点i的全局信任值Grfi确定如下：
本轮共识时，如果节点i为代表节点，那么：
Figure BDA0003101774660000083
本轮共识时，如果节点i为一般节点，那么：
Figure BDA0003101774660000084
其中，作为示例，0<x<1,0<y<0.03。
基于节点的全局信任值，便可基于公式(1)所示的节点信誉评价模型确定出本轮共识后各节点的信誉值。
图2为本发明一实施例中区块链共识方法的示意性流程10。如图2所示，在区块链系统中示意出来了6个节点，基于本发明的代表节点选取步骤，本步骤引入了信誉评价体系，可以在本轮共识前选择信誉值高于预定阈值的节点(图2中为2个节点)作为代表节点，代表节点接收到来自网络的交易后，基于本地账本对交易进行验证，如果验证不合法就丢弃交易，如果验证交易合法则将合法的交易汇聚成交易候选集，代表节点将自己的交易候选集通过提案发送给区块链中的除代表节点之外的其他验证节点，由其他验证节点进行验证，每个验证节点确认携带交易候选集的消息内信息正确性，正确则给出签名sj，所有节点签名一轮下来，由代表节点根据公钥“和”进行签名验证，每个共识组内有超过2/3节点签名时，代表节点即可验证通过区块，即生成候选区块。图2中，一个代表节点通过多重数字签名算法形成了候选区块1，另一代表节点通过多重数字签名算法形成了候选区块2，一个代表节点生成一个候选区块。生成的候选区块被经由VRF算法选择出正式区块，用于放到区块链上，同时相应地更新各节点的信誉值。
本发明的如上方法，降低了区块链系统共识时间和通信复杂度、提升了系统安全性，并降低了时间和通信复杂度，从而提升了区块链系统的效率。
本发明实施例提出了一种全新的信誉评价体系，根据是否为代表节点、所在候选区块是否被选为正式区块以及组内共识过程中的节点表现等，确定节点信任值状态，每轮共识结束即更新所有节点信任值，以此来保障节点参与积极性和共识组安全性。
此外，本发明实施例提出了一种新的共识算法。结合了信誉模型、EC-Schnorr多重数字签名算法、可验证随机函数(VRF)，利用信用模型保证节点参与积极性，利用分组共识和可验证随机函数(VRF)提升系统安全性、并控制共识组规模保证效率，同时利用EC-Schnorr多签进行组内共识，降低通信复杂度；
本发明提出的新的共识算法ERBFT，降低了区块链系统共识时间和通信复杂度、提升系统安全性，从而可以提升区块链系统的效率。
本发明实施例还提供了一种基于信誉模型和数字签名机制的区块链共识系统，该系统包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机指令，当所述计算机指令被处理器执行时该系统实现如前所述共识方法的步骤。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时以实现如前所述共识方法的步骤。该计算机可读存储介质可以是有形存储介质，诸如光盘、U盘、软盘、硬盘等。
需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。
本领域普通技术人员应该可以明白，结合本文中所公开的实施方式描述的各示例性的组成部分、系统和方法，能够以硬件、软件或者二者的结合来实现。具体究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。
本发明中，针对一个实施方式描述和/或例示的特征，可以在一个或更多个其它实施方式中以相同方式或以类似方式使用，和/或与其他实施方式的特征相结合或代替其他实施方式的特征。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于信誉模型和数字签名机制的区块链共识方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
基于本轮共识前区块链中各节点当前的信誉值确定本轮共识过程中的代表节点；
代表节点接收来自网络的交易并验证交易，将合法交易汇成交易候选集，将所述交易候选集作为提案发送给区块链上的其他验证节点，以在其他验证节点在代表节点各自对应的共识组内达成组内共识后，由所述代表节点基于EC-Schnorr多重数字签名算法生成候选区块；
利用可验证随机函数算法从候选区块中随机选取出正式区块，并更新节点信誉值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于本轮共识前区块链中各节点当前的信誉值确定本轮共识过程中的代表节点，包括：
将基于本轮共识前节点信誉值高于预定阈值的节点作为参与记账的代表节点。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预定阈值为预先设定的信誉值临界值，所述信誉值临界值在每轮共识前中可调。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，本轮共识前区块链中各节点当前的信誉值是基于如下节点信誉评价模型来得到的：
Rfi(t)＝Grfi(t)×Statei(t)；
第t轮共识时，如果节点i为代表节点，那么：
Figure FDA0003101774650000011
第t轮共识时，如果节点i为一般节点，那么：
Figure FDA0003101774650000012
其中，Rfi(t)是第t轮共识时节点i的信誉值，Grfi(t)代表t轮共识时节点i的全局信誉值，Statei(t)表示第t轮共识时节点i的状态，y表示节点信誉值提高速度，x表示节点信誉值降低速度。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，0<x<1,0<y<0.03。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，节点初始Statei(0)为0.5，如果节点在共识过程中行为正常，Statei(t)为大于0.5小于1的值；如果节点在共识过程中行为异常，Statei(t)为大于0，小于0.5的值。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述由所述代表节点基于EC-Schnorr多重数字签名算法生成候选区块，包括：
以(R，s)作为多个签名节点对携带交易候选集的消息的多重数字签名，该多重数字签名通过多个签名节点拥有的公钥之和进行验证，其中：
Figure FDA0003101774650000021
Rj＝rjG；
Figure FDA0003101774650000022
sj＝rj+H(X,R,m)H(L,Xj)xj；
L＝H(X1,…,Xp)；
Figure FDA0003101774650000023
Xi＝xiG；
其中，n为区块链系统中签名者数量，rj是签名节点Uj选择的随机数，Rj是对每个签名节点的随机数rj做加密操作得出的公开随机数，m是交易数据，sj为每个签名节点给出的签名，H(X,R,m)是交易节点哈希和X、公开随机数和R、交易数据m三者的哈希聚合值，H(L,Xj)是L和Xj的哈希和，xj是签名节点j的私钥，Xj是签名节点的公钥，xi是交易参与者i的私钥，Xi是交易参与者i的公钥，p为参与交易者总数，G为加密操作。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述更新节点信誉值包括本轮共识后区块链中各节点当前的信誉值基于所述节点信誉评价模型得到。
9.一种基于信誉模型和数字签名机制的区块链共识系统，所述系统包括多个节点，各节点包括处理器和存储器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机指令，当所述计算机指令被处理器执行时该系统实现如权利要求1至8中任意一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任意一项所述方法的步骤。
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