CN116527694A - 一种区块链系统中的共识方法和共识节点、区块链系统 - Google Patents

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CN116527694A CN202310475991.8A CN202310475991A CN116527694A CN 116527694 A CN116527694 A CN 116527694A CN 202310475991 A CN202310475991 A CN 202310475991A CN 116527694 A CN116527694 A CN 116527694A
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Abstract

本申请一个或多个实施例提供一种区块链系统中的共识方法和共识节点、区块链系统，所述方法应用于区块链系统中参与共识的任一目标共识节点，包括：收集各个共识节点在针对区块号区间[h+1,h+L]内的任一区块号对应的区块进行共识的过程中，广播发送的共识消息中所包含的与所述区块链中的第h号区块对应的区块凭证；所述区块凭证用于指示所述第h号区块包含的交易已执行成功；所述L表示预设的与所述区块号区间对应的偏移值；响应于收集到N个由不同的共识节点发送的与所述第h号区块对应的区块凭证，在针对所述区块链中的第h+L号区块的共识完成后，继续发起针对所述区块链中的第h+L+1号区块的共识；所述N为预设阈值。

Description

一种区块链系统中的共识方法和共识节点、区块链系统
技术领域
本申请一个或多个实施例涉及区块链技术领域，尤其涉及一种区块链系统中的共识方法和共识节点、区块链系统。
背景技术
区块链(Blockchain)是分布式数据存储、点对点传输、共识协议、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链系统中按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。由于区块链具有去中心化、信息不可篡改、自治性等特性，使得区块链的应用越来越广泛。
发明内容
本申请一个或多个实施例提供一种区块链系统中的共识方法和共识节点、区块链系统，包括：
一种区块链系统中的共识方法，应用于区块链系统中参与共识的任一目标共识节点，包括：
收集各个共识节点在针对区块号区间[h+1,h+L]内的任一区块号对应的区块进行共识的过程中，广播发送的共识消息中所包含的与所述区块链中的第h号区块对应的区块凭证；其中，所述区块凭证用于指示所述第h号区块包含的交易已执行成功；所述L表示预设的与所述区块号区间对应的偏移值；
响应于收集到N个由不同的共识节点发送的与所述第h号区块对应的相同的区块凭证，在针对所述区块链中的第h+L号区块的共识完成后，继续发起针对所述区块链中的第h+L+1号区块的共识；其中，所述N为预设阈值。
一种区块链系统中的共识节点，包括：
消息收集单元，收集各个共识节点在针对区块号区间[h+1,h+L]内的任一区块号对应的区块进行共识的过程中，广播发送的共识消息中所包含的与所述区块链中的第h号区块对应的区块凭证；其中，所述区块凭证用于指示所述第h号区块包含的交易已执行成功；所述L表示预设的与所述区块号区间对应的偏移值；
共识发起单元，响应于收集到N个由不同的共识节点发送的与所述第h号区块对应的相同的区块凭证，在针对所述区块链中的第h+L号区块的共识完成后，继续发起针对所述区块链中的第h+L+1号区块的共识；其中，所述N为预设阈值。
一种区块链系统，包括共识节点，其中任一目标共识节点：
收集各个共识节点在针对区块号区间[h+1,h+L]内的任一区块号对应的区块进行共识的过程中，广播发送的共识消息中所包含的与所述区块链中的第h号区块对应的区块凭证；其中，所述区块凭证用于指示所述第h号区块包含的交易已执行成功；所述L表示预设的与所述区块号区间对应的偏移值；
响应于收集到N个由不同的共识节点发送的与所述第h号区块对应的相同的区块凭证，在针对所述区块链中的第h+L号区块的共识完成后，继续发起针对所述区块链中的第h+L+1号区块的共识；其中，所述N为预设阈值。
在上述实施例中，区块链系统中的目标共识节点可以收集各个共识节点在针对区块号区间[h+1,h+L]内的任一区块号对应的区块进行共识的过程中，广播发送的共识消息中所包含的用于指示第h号区块包含的交易已执行成功的区块凭证，从而可以响应于收集到足够多的由不同的共识节点发送的与第h号区块对应的相同的区块凭证，在针对第h+L号区块的共识完成后，继续发起针对第h+L+1号区块的共识。
采用上述方式，由于区块凭证的存在不会影响共识消息的正常执行，就使得在根据共识消息本身针对区块号区间[h+1,h+L]内的任一区块号对应的区块进行共识的过程中，还可以根据共识消息中所包含的用于指示第h号区块包含的交易已执行成功的区块凭证，完成第h号区块的最终化。因此，对于每个区块而言，就不再需要独立于共识过程中的通信的额外一轮通信来完成该区块的最终化，而是可以借助共识过程中的通信来完成该区块的最终化。第一方面，可以减少在区块链系统中的共识节点之间传输的消息的类型，使系统更加简单，减少出错的可能；第二方面，可以避免通信的不稳定性而导致系统的效率下降；第三方面，在针对第h+L号区块的共识完成时，不再存在需要等待第h号区块的最终化完成的情况，而是可以无缝开始针对第h+L+1号区块进行共识，由此可以保证共识的平滑推进。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请中记载的一些实施例，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是本申请一示例性实施例示出的一种区块链系统的示意图；
图2是相关技术中的PBFT协议中的常规阶段的示意图；
图3是本申请一示例性实施例示出的一种区块链系统中的共识方法的流程图；
图4是本申请一示例性实施例示出的一种PBFT协议中的常规阶段的示意图；
图5是本申请一示例性实施例示出的一种设备的结构示意图；
图6是本申请一示例性实施例示出的一种区块链系统中的共识节点的架构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
区块链一般被划分为三种类型：公有链(Public Blockchain)、私有链(PrivateBlockchain)和联盟链(Consortium Blockchain)。此外，还可以有上述多种类型的结合，比如私有链与联盟链的结合、联盟链与公有链的结合等。
在上述三种类型的区块链中，去中心化程度最高的是公有链。加入公有链的参与方(也可以称为区块链中的节点)可以读取链上的数据记录、参与交易、竞争新区块的记账权等。而且，各节点可自由加入或退出网络，并进行相关操作。
私有链则相反，网络的写入权限由某个组织或机构控制，数据读取权限受组织规定。也即，私有链可以视为一个弱中心化系统，其对节点具有严格限制且节点数量较少。这种类型的区块链更适合于特定机构内部使用。
联盟链则介于公有链以及私有链之间，可以实现“部分去中心化”。联盟链中的各节点通常有与之对应的实体机构或组织；节点通过授权加入网络并组成利益相关联盟，共同维护区块链的运行。
请参考图1，图1是本申请一示例性实施例示出的一种区块链系统的示意图。
如图1所示，区块链系统可以维护一个或多个区块链(例如：公有区块链、私有区块链、联盟区块链等)，并且可以包含用于承载上述一个或多个区块链的多个区块链节点；例如，如图1中示出的区块链节点1、区块链节点2、区块链节点3、区块链节点4、区块链节点i等可以共同承载一个或多个区块链。各个区块链系统所包含的区块链之间，以及各个区块链系统之间，还可以进行跨链的数据访问。
区块链节点是逻辑上的通信实体；不同类型的多个区块链节点可以运行在同一个物理服务器上，也可以运行在不同的物理服务器上。在示出的一种实施方式中，区块链节点可以是物理设备，也可以是在服务器或服务器集群中实现的虚拟设备；例如，区块链节点可以是服务器集群中的一台物理主机，也可以是基于虚拟化技术对服务器或服务器集群搭载的硬件资源进行虚拟化后，创建的虚拟机。每个区块链节点之间，可以通过各种类型的通信方法(例如：TCP/IP等)耦接在一起形成网络，来承载一个或多个区块链。
基于区块链的基本特性，区块链通常是由若干个区块构成。在这些区块中分别记录有与该区块的创建时刻对应的时间戳，所有的区块严格按照区块中记录的时间戳，构成一条在时间上有序的数据链条。
对于区块链外所产生的数据而言，可以将这些数据构造成区块链所支持的标准的交易(transaction)格式，然后发布至区块链，由区块链系统中参与共识的节点对这笔交易进行共识，并在共识完成后执行这笔交易，从而可以将这笔交易及执行结果在区块链中进行持久化存证。
在区块链系统中，不同的参与方通过所部署的节点可以建立一个分布式的区块链网络。其中，利用链式区块结构所构造的去中心化(或称为多中心化)的分布式账本，存储在分布式的区块链网络中的每个节点(或大多节点，如共识节点)上。这类区块链系统需要解决去中心化(或多中心化)的多个节点上各自的账本数据的一致性和正确性的问题。区块链系统中的每个节点上都运行着区块链程序，在一定容错需求的设计下，通过共识(consensus)协议保证所有忠诚节点具有相同的交易，从而保证所有忠诚节点对相同的交易的执行结果一致，并将交易及执行结果打包生成区块。
当前主流的共识协议包括：工作量证明(Proof of Work，POW)、股权证明(Proofof Stake，POS)、委任权益证明(Delegated Proof of Stake，DPOS)、实用拜占庭容错(Practical Byzantine Fault Tolerance，PBFT)、蜜獾拜占庭容错(HoneyBadgerBFT)等算法。这些共识协议通常可以分为异步共识协议和非异步共识协议两类。例如，PBFT算法属于一种半同步(partial synchronous)协议，而HoneyBadgerBFT算法则属于一种异步(asynchronous)协议。
以PBFT算法为例，该算法是Miguel Castro(卡斯特罗)和Barbara Liskov(利斯科夫)在1999年提出来的，解决了原始的拜占庭容错算法效率不高的问题，将算法复杂度由指数级降低到多项式级，使得拜占庭容错算法在实际的系统应用中变得可行。该论文发表在1999年的操作系统设计与实现国际会议上(OSDI99)。PBFT算法中，所有的副本(Replica)在一个被称为视图(View)的轮换过程(succession of configuration)中运行。在某个视图中，一个副本作为主节点(Primary)，其他的副本作为备份节点(Backups)。视图是连续编号的整数。主节点由公式p＝v mod|R|计算得到，这里v是视图编号，p是副本编号，|R|是副本集合的个数。该算法中假设，当最多存在f个副本(即节点)失效时，如果存在总数为至少3f+1个副本，就能保证在异步系统中提供安全性和活性。为了能够确保所有副本的数据一致性要求和容错要求而需要的一定数量副本的集合，一般是分布式系统中的大多数节点构成的集合，构成大多数(Quorum)。例如，在总节点数n为3f+1(n＝3f+2或n＝3f的情况一般不会对容错效果带来提升)的情况下，Quorum为2f+1。这样，对于包含四个节点的分布式系统，任意三个节点可以构成一个Quorum。
PBFT协议包括Normal Case Phase和View Change Phase两个过程，图2为NormalCase Phase(常规阶段)过程的流程图。Normal Case Phase中主要包括PRE-PREPARE(预准备)、PREPARE(准备)和COMMIT(提交)三个阶段，其中3号节点例如可以表示宕机的节点(图2中以×表示)。当主节点失效的时候就需要启动视图更换(view change)过程，从而在系统存在故障时进行状态调整，更换新的主节点。如果主节点掉线或者作恶而不广播客户端的请求等，客户端可以设置超时机制。如果超时的话，客户端可以向所有副本节点广播请求消息。副本节点检测出主节点作恶或者下线后，也可以发起View Change Phase，以更换主节点(经常简称为“换主”)。此外，也可能由于主节点发起错误的提议导致PRE-PREPARE、PREPARE和COMMIT三阶段共识过程失败，或者，PREPARE、COMMIT阶段可能达不成Quorum数量(如3f+1个节点中的2f+1个，也称为法定数量)的一致，也都无法完成共识。这些情况下也可能发起View Change Phase，以更换主节点。
PBFT算法属于一种半同步协议，其特点是假设网络一开始是异步的，但是能够从某一时刻开始同步。要在网络中让不同节点对同一提议达成共识，最简便的方式是设置主节点，由主节点来统一各个节点的意见。通过设置定时器，可以防止主节点出错。PBFT协议中，如果在有限时间内没有完成Normal Case Phase，会触发Backups发起View ChangePhase，以更换主节点。PBFT协议将主节点固定在一个位置，所有请求都可以先发送到主节点，再由主节点广播到其他共识节点。
PBFT这类单主节点类型的协议，在同一次共识中只有主节点能够发起共识提议，其它节点没有能力发起共识提议。或者，如果其它节点也有提议，就需要将提议转发至主节点，由主节点代为发起提议。前者对于共识节点构造区块的权力是不公平的，后者虽然备份节点也可以提议，但是会增加主节点出口带宽的压力。对于大多共识节点都需要发起共识提议的情况，两者都不是特别适合。
具体而言，区块链系统中的所有共识节点可以基于共识协议，对要连接到链式区块结构上的新的区块中所包含的交易进行共识，以保证各个共识节点对该区块中所包含的交易在内容和顺序上达成一致。在共识完成后，各个共识节点可以按照顺序执行该区块中所包含的交易，并在确认各个共识节点的交易执行结果一致的情况下，完成该区块的最终化。其中，最终化指的是区块中所包含的交易执行完成、且交易执行结果被所有共识节点(或一定数量的共识节点，如三分之二的共识节点)认可。
区块链系统中的任意一个共识节点每执行完一个已经共识完成的区块中所包含的交易，可以广播一个消息，该消息可以表示确认该区块已经共识完成、且所包含的交易执行完成。因此，可以根据该消息，确认各个共识节点针对该区块的交易执行结果是否一致，从而可以在确认各个共识节点的交易执行结果一致的情况下，完成该区块的最终化。也即，对于每个已经共识完成的区块而言，需要独立于共识过程中的通信的额外一轮通信来对各个共识节点针对该区块的交易执行结果进行一致性确认，以完成该区块的最终化。
上述消息在不同的共识协议中具有不同的消息名称。以PBFT算法为例，该消息通常被称为checkpoint消息。checkpoint是PBFT算法中的一种垃圾回收机制，checkpoint消息用于对已经共识完成、且所包含的交易执行完成的区块进行确认。checkpoint消息携带区块标识和区块中所包含的交易的执行结果(也称为区块执行完成的proof，例如：交易收据、世界状态等)。当一个共识节点收到Quorum数量的携带的区块标识相同的checkpoint消息时，就可以根据checkpoint消息，确认各个共识节点针对与该区块标识对应的区块的交易执行结果是否一致，以完成该区块的最终化，并且会对本地存储的与该区块之前的已经共识完成的区块相关的共识数据(包括已经缓存的共识过程中交互的共识消息)进行清理。
对于区块链而言，区块高度是连接在链式区块结构上的区块的个数。但是，对于区块链中的任意一个区块而言，该区块的区块高度可以作为该区块的标识符。区块通常被认为有两个标识符，一个标识符是区块头的哈希值，另一个标识符是区块高度。其中，区块头的哈希值是通过SHA256算法等对区块头进行二次哈希计算而得到的；区块头的哈希值可以唯一标识一个区块，并且区块链系统中的任意一个节点通过对区块头进行哈希计算都可以独立地获取该区块头的哈希值。区块高度指的是区块在区块链中的位置；区块高度并不是唯一标识一个区块的标识符，虽然一个的区块总是会有一个明确且固定的区块高度，但是一个区块高度并不总是识别唯一的一个区块，两个或两个以上的区块可能有相同的区块高度，即在区块链中争夺同一位置。
区块链中的各个区块通常是按照时间顺序连接在链式区块结构上的，即链式区块结构实际上是一条在时间上有序的链条。在这种情况下，区块高度通常被设定为递增的数值。例如，假设最终化完成的上一区块的区块高度为h，则要共识的下一区块的区块高度为h+1；以此类推。
通常，区块链系统中的共识协议可以采用滑动窗口的方式实现。例如，可以设定一个长度为L的共识窗口；假设当前处于最终化过程中的区块的区块高度为h，则可以对区块高度区间[h+1,h+L]内区块高度对应的区块进行共识。但是，当针对区块高度为h+L的区块的共识完成时，如果尚未完成区块高度为h的区块的最终化，则会阻塞共识窗口的推进，也就不会继续出块，从而影响整个区块链系统的运行效率。
综上所述，相关技术中，对于每个区块而言，需要独立于共识过程中的通信的额外一轮通信来完成该区块的最终化。并且，由于完成该区块的最终化后才会开始对新的区块进行共识，使得这轮通信可能会阻塞共识的推进。继续以上述举例为例，在尚未完成区块高度为h的区块的最终化之前，不能开始对区块高度为h+L+1及以后的区块进行共识，即共识的推进需要等待前面的区块的最终化完成。
本申请提供一种区块链系统中的共识方法和共识节点、区块链系统的实施例。在该实施例中，区块链系统中的目标共识节点可以收集各个共识节点在针对区块号区间[h+1,h+L]内的任一区块号对应的区块进行共识的过程中，广播发送的共识消息中所包含的用于指示第h号区块包含的交易已执行成功的区块凭证，从而可以响应于收集到足够多的由不同的共识节点发送的与第h号区块对应的相同的区块凭证，在针对第h+L号区块的共识完成后，继续发起针对第h+L+1号区块的共识。
在具体实现时，上述区块链系统中的任意一个共识节点在执行完该区块链中的第h号区块中所包含的交易后，可以在针对该区块链中的第k号区块进行共识的过程中，广播发送与第k号区块对应的、但携带与第h号区块对应的区块凭证的共识消息。其中，该区块凭证可以用于指示第h号区块包含的交易已执行成功。第k号区块可以是区块号区间[h+1,h+L]内的任一区块号对应的区块。L可以表示预设的与区块号区间对应的偏移值。
在上述情况下，目标共识节点可以收集上述区块链系统中的各个共识节点在针对该区块链中的第k号区块进行共识的过程中，广播发送的上述共识消息中所包含的与该区块链中的第h号区块对应的区块凭证。
上述目标共识节点在针对上述区块链中的第h+L号区块的共识完成时，已经收集到了与该区块链中的第h号区块对应的区块凭证。因此，该目标共识节点可以响应于收集到N个由不同的共识节点发送的与该区块链中的第h号区块对应的相同的区块凭证，在针对该区块链中的第h+L号区块的共识完成后，继续发起针对该区块链中的第h+L+1号区块的共识。其中，N可以是预设的阈值，具体可以取决于区块的交易执行结果被多少个共识节点认可的情况下认为该区块的最终化完成。
采用上述方式，由于区块凭证的存在不会影响共识消息的正常执行，就使得在根据共识消息本身针对区块号区间[h+1,h+L]内的任一区块号对应的区块进行共识的过程中，还可以根据共识消息中所包含的用于指示第h号区块包含的交易已执行成功的区块凭证，完成第h号区块的最终化。因此，对于每个区块而言，就不再需要独立于共识过程中的通信的额外一轮通信来完成该区块的最终化，而是可以借助共识过程中的通信来完成该区块的最终化。第一方面，可以减少在区块链系统中的共识节点之间传输的消息的类型，使系统更加简单，减少出错的可能；第二方面，可以避免通信的不稳定性而导致系统的效率下降；第三方面，在针对第h+L号区块的共识完成时，不再存在需要等待第h号区块的最终化完成的情况，而是可以无缝开始针对第h+L+1号区块进行共识，由此可以保证共识的平滑推进。
请参考图3，图3是本申请一示例性实施例示出的一种区块链系统中的共识方法的流程图。
在本实施例中，上述区块链系统中的共识方法可以应用于区块链系统中参与共识的任一共识节点(可称为目标共识节点)。
需要说明的是，上述区块链系统中的所有共识节点可以根据与要连接到链式区块结构上的新的区块对应的共识消息，对该区块进行共识。
本申请提供一种区块链系统中的共识方法的实施例，如图3所示，具体包括：
步骤302：收集各个共识节点在针对区块号区间[h+1,h+L]内的任一区块号对应的区块进行共识的过程中，广播发送的共识消息中所包含的与所述区块链中的第h号区块对应的区块凭证；其中，所述区块凭证用于指示所述第h号区块包含的交易已执行成功；所述L表示预设的与所述区块号区间对应的偏移值。
在本实施例中，可以为区块链中的每个区块设定一个区块号，以通过区块号对区块进行标识，即一个区块号可以标识一个区块。而在实际的应用中，区块号可以是区块高度，也可以是与区块头的哈希值对应的唯一编号，本申请对此不作特殊限制。
上述区块链系统中的任意一个共识节点在执行完该区块链中的第h号区块中所包含的交易后，可以在针对该区块链中的第k号区块进行共识的过程中，广播发送与第k号区块对应的、但携带与第h号区块对应的区块凭证的共识消息。其中，该区块凭证可以用于指示第h号区块包含的交易已执行成功，例如：该区块凭证可以是第h号区块中所包含的交易的执行结果。第k号区块可以是区块号区间[h+1,h+L]内的任一区块号对应的区块。L可以表示预设的与区块号区间对应的偏移值，例如：L可以是滑动窗口的方式下所设定的共识窗口的长度。
需要说明的是，当针对第h+L号区块的共识完成时，绝大多数共识节点通常已经完成了第h号区块中所包含的交易的执行，因此在针对该区块链中的第k号区块进行共识的过程中，广播发送与第k号区块对应的、但携带与第h号区块对应的区块凭证的共识消息是可行的。
在实际的应用中，对于上述区块链系统中的任意一个共识节点而言，可以由该共识节点上的交易执行服务(可以是一个负责执行已经共识完成的区块中所包含的交易的线程)在执行完该区块链中的第h号区块中所包含的交易后，生成上述共识消息，并将该共识消息推送给将该共识节点上的共识服务(可以是一个负责对区块进行共识的线程)，从而可以由该共识节点上的共识服务在针对该区块链中的第k号区块进行共识的过程中，广播发送该共识消息。
在上述情况下，上述目标共识节点可以收集上述区块链系统中的各个共识节点在针对该区块链中的第k号区块进行共识的过程中，广播发送的上述共识消息中所包含的与该区块链中的第h号区块对应的区块凭证。
由于上述共识消息是与第k号区块对应的共识消息，k属于区间[h+1,h+L]，而该共识消息中又包含与第h号区块对应的区块凭证，因此可以保证在针对第h+L号区块的共识完成时，已经收集到了与第h号区块对应的区块凭证，从而完成了第h号区块的最终化。这就意味着在针对第h+L号区块的共识完成时，不再存在需要等待第h号区块的最终化完成的情况，而是可以无缝开始针对第h+L+1号区块进行共识。
在示出的一种实施方式中，上述区块链系统中的任意一个共识节点在执行完该区块链中的第h号区块中所包含的交易后，可以在针对该区块链中的第h+L号区块进行共识的过程中，广播发送与第h+L号区块对应的、但携带与第h号区块对应的上述区块凭证的共识消息。此时，上述目标共识节点可以收集该区块链系统中的各个共识节点在针对该区块链中的第h+L号区块进行共识的过程中，广播发送的该共识消息中所包含的与该区块链中的第h号区块对应的区块凭证。
也即，对于每个区块而言，都可以在针对该区块以后的第L个区块进行共识的过程中，收集到与该区块对应的区块凭证，因此可以避免过早地收集到区块凭证，从而可以保证共识的平滑推进。
在示出的一种实施方式中，上述目标共识节点在收集上述区块链系统中的各个共识节点在针对区块号区间[h+1,h+L]内的第h+L号区块进行共识的过程中，广播发送的上述共识消息中所包含的与该区块链中的第h号区块对应的区块凭证时，具体可以接收该区块链系统中的各个共识节点在针对区块号区间[h+1,h+L]内的第h+L号区块进行共识的过程中广播发送的该共识消息，并对接收到的该共识消息中所包含的与该区块链中的第h号区块对应的区块凭证进行验证；如果针对该区块凭证的验证通过，则可以保存该共识消息中所包含的该区块凭证，由此完成针对该区块凭证的收集。
通过对共识消息中包含的区块凭证进行验证，可以保证收集到的区块凭证的正确性和可靠性，避免收集到存在异常的区块凭证，从而保证共识的正常、可靠推进。
在示出的一种实施方式中，上述区块凭证可以包括上述区块链中的第h号区块的摘要值。其中，摘要值可以是针对第h号区块进行哈希计算而得到的哈希值。并且，该区块凭证可以由发送该区块凭证的共识节点进行了签名(例如：数字签名)。
由于上述目标共识节点作为参与共识的共识节点之一，也可以广播发送携带与上述区块链中的第h号区块对应的区块凭证的共识消息，因此该目标共识节点本地可以保存第h号区块的摘要值。在这种情况下，该目标共识节点在对接收到的上述共识消息中所包含的与第h号区块对应的区块凭证进行验证时，具体可以针对该区块凭证进行签名验证，并验证本地保存的第h号区块的摘要值与该区块凭证中的摘要值是否相同；如果针对该区块凭证的签名验证通过，并且本地保存的第h号区块的摘要值与该区块凭证中的摘要值相同，则可以确认针对该区块凭证的验证通过；如果针对该区块凭证的签名验证不通过，或者本地保存的第h号区块的摘要值与该区块凭证中的摘要值不相同，则可以确认针对该区块凭证的验证不通过。
通过将对应的区块的摘要值包含在区块凭证中，并对区块凭证进行签名，使得可以通过对该区块凭证进行签名验证，并对该区块凭证中的摘要值进行验证，实现针对该区块凭证的验证。通过对该区块凭证进行签名验证，可以保证收集到的区块凭证是由可信的共识节点发送的；通过对该区块凭证中的摘要值进行验证，可以保证收集到的区块凭证所对应的区块的一致性，由此可以将未通过验证的区块凭证视为是由恶意节点发送的，并忽略该区块凭证，避免收集到存在异常的区块凭证，从而保证共识的正常、可靠推进。
步骤304：响应于收集到N个由不同的共识节点发送的与所述第h号区块对应的相同的区块凭证，在针对所述区块链中的第h+L号区块的共识完成后，继续发起针对所述区块链中的第h+L+1号区块的共识；其中，所述N为预设阈值。
在本实施例中，上述目标共识节点在针对上述区块链中的第h+L号区块的共识完成时，已经收集到了与该区块链中的第h号区块对应的区块凭证。因此，该目标共识节点可以响应于收集到N个由不同的共识节点发送的与该区块链中的第h号区块对应的相同的区块凭证，在针对该区块链中的第h+L号区块的共识完成后，继续发起针对该区块链中的第h+L+1号区块的共识。其中，N可以是预设的阈值，具体可以取决于区块的交易执行结果被多少个共识节点认可的情况下认为该区块的最终化完成，例如：假设针对该区块链系统所设定的最终化规则是区块中所包含的交易执行完成、且交易执行结果被三分之二的共识节点认可，则N的取值可以是该区块链系统中的共识节点的总数量的三分之二。
如前所述，最终化指的是区块中所包含的交易执行完成、且交易执行结果被所有共识节点(或一定数量的共识节点，如三分之二的共识节点)认可。也即，需要确认各个共识节点针对区块中所包含的交易的交易执行结果一致。因此，上述目标共识节点在收集与上述区块链中的第h号区块对应的区块凭证时，除了可以确认是否收集到N个由上述区块链系统中不同的共识节点发送的与该区块链中的第h号区块对应的区块凭证，还可以确认这N个区块凭证是否相同，在确认了收集到N个由该区块链系统中不同的共识节点发送的与该区块链中的第h号区块对应的相同的区块凭证的情况下，即可认为该区块链中的第h号区块的最终化完成。
在示出的一种实施方式中，上述区块凭证可以包括上述区块链中的第h号区块的摘要值。并且，该区块凭证可以由发送该区块凭证的共识节点进行了签名(例如：数字签名)。
在上述情况下，一方面，上述目标共识节点可以通过验证收集到的与上述区块链中的第h号区块对应的区块凭证中的摘要值是否相同，来确认这些区块凭证是否相同；另一方面，该目标共识节点可以通过收集到的与该区块链中的第h号区块对应的区块凭证的签名，来确认这些区块凭证是否由上述区块链系统中不同的共识节点发送，例如：可以利用与该区块链系统中各个共识节点对应的密钥，对收集到的区块凭证进行签名验证，从而可以确认签名验证通过的区块凭证是由哪个共识节点发送的。
在示出的一种实施方式中，上述区块链系统支持的共识协议可以包括多个共识阶段。相应地，上述区块凭证可以被携带在该区块链系统中的各个共识节点在该共识协议中的任一共识阶段所交互的共识消息中。例如，假设该区块链系统支持PBFT协议，如前所述，PBFT协议中主要包括pre-prepare、prepare和commit三个阶段，因此该区块凭证可以被携带在这三个阶段所交互的pre-prepare消息、prepare消息或commit消息中的任一消息中。
具体地，对于上述区块链系统中的任意一个共识节点而言，该共识节点将上述区块凭证携带在哪一共识阶段所交互的共识消息中，可以取决于该共识节点何时执行完对应的区块中所包含的所有交易。以PBFT协议为例，如果该共识节点在其对外发送了prepare阶段所交互的prepare消息后，才执行完该区块中所包含的所有交易，则该共识节点可以将该区块凭证携带在commit阶段所交互的commit消息中。
需要说明的是，区块凭证的存在不会影响共识消息的正常执行，即只是将共识消息作为了区块凭证的载体。以PBFT协议中的pre-prepare消息为例，上述区块链系统中的共识节点在接收到携带区块凭证的pre-prepare消息时，一方面可以对该区块凭证进行验证，以完成针对该区块凭证的收集，并统计收集到的区块凭证的数量，另一方面可以继续发送prepare消息，这两方面的操作互相独立、互不影响。
在示出的一种实施方式中，上述L可以是可配置的偏移值。在这种情况下，可以由用户根据实际的需求针对L的取值进行配置，即用户可以根据实际的需求自行配置共识窗口的长度。
在示出的一种实施方式中，针对上述区块链系统所设定的最终化规则中区块的交易执行结果需要被多少个共识节点认可，可以取决于该区块链系统采用的共识协议所支持的容错阈值。因此，上述N的取值范围可以是[f+1,n-f]。其中，f可以表示上述区块链系统采用的共识协议所支持的容错节点数。n可以表示该区块链系统中的共识节点的总数量。
在示出的一种实施方式中，上述区块链系统采用的共识协议可以是拜占庭容错协议(BFT协议)；该区块链系统中的共识节点的总数量可以用3f+1表示。在这种情况下，上述N的取值范围可以是[f+1,2f+1]。其中，f可以表示该区块链系统采用的共识协议所容忍的拜占庭节点的数量。
在示出的一种实施方式中，上述区块链系统采用的共识协议可以是PBFT协议。如前所述，PBFT协议中主要包括pre-prepare、prepare和commit三个阶段，因此该区块凭证可以被携带在这三个阶段所交互的pre-prepare消息、prepare消息或commit消息中的任一消息中。进一步地，如图2所示，PBFT协议中的pre-prepare阶段所交互的pre-prepare消息是由该区块链系统中的主节点发送的，prepare阶段所交互的prepare消息是由该区块链系统中的备份节点发送的，commit阶段交互的commit消息是由该区块链系统中的主节点和备份节点发送的，因此主节点可以将区块凭证携带在pre-prepare消息中或commit消息中的任一消息中，而备份节点则可以将区块凭证携带在prepare消息或commit消息中的任一消息中。
如前所述，上述区块链系统中的主节点和备份节点将上述区块凭证携带在哪一共识阶段所交互的共识消息中，可以取决于主节点和备份节点何时执行完对应的区块中所包含的所有交易。
在实际的应用中，如果上述区块链系统采用的共识协议是PBFT协议，则上述目标共识节点可以是PBFT协议中的主节点。由于在PBFT协议中，该区块链系统中的任意一个共识节点都可能称为主节点，就使得该目标共识节点可能是该区块链系统中的任意一个共识节点。
请结合图2，参考图4，图4是本申请一示例性实施例示出的一种PBFT协议中的常规阶段的示意图。
如图4所示，上述区块链系统采用的共识协议可以是PBFT协议。该区块链系统可以包括副本0、副本1、副本2、副本3。其中，副本0作为主节点，副本1、副本2、副本3作为备份节点；副本3可以表示宕机的节点(图4中以×表示)。
假设上述常规阶段为上述区块链系统中的所有共识节点针对该区块链中的第k号区块进行共识的常规阶段，k属于区间[h+1,h+L]，并且在该常规阶段开始之前副本0已经执行完该区块链中的第h号区块中所包含的交易，则副本0可以将与第h号区块对应的区块凭证携带在pre-prepare阶段所交互的pre-prepare消息中(图4中以带箭头的虚线表示)。副本2在其对外发送prepare阶段所交互的prepare消息之前，如果已经执行完第h号区块中所包含的交易，则可以将与第h号区块对应的区块凭证携带在prepare阶段所交互的prepare消息中。副本1在其对外发送了prepare阶段所交互的prepare消息后、且在其对外发送commit阶段所交互的commit消息之前，才执行完第h号区块中所包含的交易，因此可以将与第h号区块对应的区块凭证携带在commit阶段所交互的commit消息中。由此，可以保证该区块链系统中的任意一个共识节点在针对第h+L号区块的共识完成时，已经收集到了与第h号区块对应的区块凭证，从而完成了第h号区块的最终化。
在上述实施例中，区块链系统中的目标共识节点可以收集各个共识节点在针对区块号区间[h+1,h+L]内的任一区块号对应的区块进行共识的过程中，广播发送的共识消息中所包含的用于指示第h号区块包含的交易已执行成功的区块凭证，从而可以响应于收集到足够多的由不同的共识节点发送的与第h号区块对应的区块凭证，在针对第h+L号区块的共识完成后，继续发起针对第h+L+1号区块的共识。
采用上述方式，由于区块凭证的存在不会影响共识消息的正常执行，就使得在根据共识消息本身针对区块号区间[h+1,h+L]内的任一区块号对应的区块进行共识的过程中，还可以根据共识消息中所包含的用于指示第h号区块包含的交易已执行成功的区块凭证，完成第h号区块的最终化。因此，对于每个区块而言，就不再需要独立于共识过程中的通信的额外一轮通信来完成该区块的最终化，而是可以借助共识过程中的通信来完成该区块的最终化。第一方面，可以减少在区块链系统中的共识节点之间传输的消息的类型，使系统更加简单，减少出错的可能；第二方面，可以避免通信的不稳定性而导致系统的效率下降；第三方面，在针对第h+L号区块的共识完成时，不再存在需要等待第h号区块的最终化完成的情况，而是可以无缝开始针对第h+L+1号区块进行共识，由此可以保证共识的平滑推进。
请参考图5，图5是本申请一示例性实施例示出的一种设备的结构示意图。在硬件层面，该设备包括处理器502、内部总线504、网络接口506、内存508以及非易失性存储器510，当然还可能包括所需要的其他硬件。本申请一个或多个实施例可以基于软件方式来实现，比如由处理器502从非易失性存储器510中读取对应的计算机程序到内存508中然后运行。当然，除了软件实现方式之外，本申请一个或多个实施例并不排除其他实现方式，比如逻辑器件或软硬件结合的方式等等，也就是说以下处理流程的执行主体并不限定于各个逻辑模块，也可以是硬件或逻辑器件。
请参考图6，图6是本申请一示例性实施例示出的一种区块链系统中的共识节点的架构示意图。
在本实施例中，上述区块链系统中的共识节点可以是如图5所示的设备，以实现本申请的技术方案。
本申请还提供一种区块链系统中的共识节点的实施例，可以如图6所示，包括：
消息收集单元602，收集各个共识节点在针对区块号区间[h+1,h+L]内的任一区块号对应的区块进行共识的过程中，广播发送的共识消息中所包含的与所述区块链中的第h号区块对应的区块凭证；其中，所述区块凭证用于指示所述第h号区块包含的交易已执行成功；所述L表示预设的与所述区块号区间对应的偏移值；
共识发起单元604，响应于收集到N个由不同的共识节点发送的与所述第h号区块对应的区块凭证，在针对所述区块链中的第h+L号区块的共识完成后，继续发起针对所述区块链中的第h+L+1号区块的共识；其中，所述N为预设阈值。
可选地，所述消息收集单元602：
收集各个共识节点在针对区块号区间[h+1,h+L]内的第h+L号区块进行共识的过程中，广播发送的共识消息中所包含的与所述区块链中的第h号区块对应的区块凭证。
可选地，所述消息收集单元602：
接收各个共识节点在针对区块号区间[h+1,h+L]内的第h+L号区块进行共识的过程中，广播发送的共识消息；
对所述共识消息中所包含的所述区块凭证进行验证；如果针对所述区块凭证的验证通过，保存所述共识消息中所包含的所述区块凭证。
可选地，所述区块凭证包括所述第h号区块的摘要值；以及，针对所述摘要值的签名；
所述消息收集单元602：
针对所述区块凭证中的签名进行验证；以及，验证本地保存的所述第h号区块的摘要值与所述区块凭证中的摘要值是否相同；
如果针对所述区块凭证中的签名验证通过，并且本地保存的所述第h号区块的摘要值与所述区块凭证中的摘要值相同，则确认针对所述区块凭证的验证通过；
如果针对所述区块凭证中的签名验证不通过，或者本地保存的所述第h号区块的摘要值与所述区块凭证中的摘要值不相同，则确认针对所述区块凭证的验证不通过。
可选地，所述区块链系统支持的共识协议包括多个共识阶段；所述区块凭证包含在各个共识节点在所述共识协议中的任一共识阶段所交互的共识消息中。
可选地，所述L为可配置的偏移值。
可选地，所述N的取值范围为[f+1,n-f]；其中，所述f表示所述区块链系统采用的共识协议所支持的容错节点数；所述n表示所述区块链系统中的共识节点的总数量。
可选地，所述区块链系统采用的共识协议为拜占庭容错协议；所述区块链系统中的共识节点的总数量用3f+1表示；所述N的取值范围为[f+1,2f+1]；其中，所述f表示所述区块链系统采用的共识协议所容忍的拜占庭节点的数量。
可选地，所述区块链系统采用的共识协议为PBFT协议；所述区块凭证包含在所述PBFT协议的三个阶段所交互的pre-prepare消息，prepare消息和commit消息中的任一消息中。
本申请还提供一种区块链系统的实施例，包括共识节点，其中任一目标共识节点：
收集各个共识节点在针对区块号区间[h+1,h+L]内的任一区块号对应的区块进行共识的过程中，广播发送的共识消息中所包含的与所述区块链中的第h号区块对应的区块凭证；其中，所述区块凭证用于指示所述第h号区块包含的交易已执行成功；所述L表示预设的与所述区块号区间对应的偏移值；
响应于收集到N个由不同的共识节点发送的与所述第h号区块对应的区块凭证，在针对所述区块链中的第h+L号区块的共识完成后，继续发起针对所述区块链中的第h+L+1号区块的共识；其中，所述N为预设阈值。
可选地，所述目标共识节点：
收集各个共识节点在针对区块号区间[h+1,h+L]内的第h+L号区块进行共识的过程中，广播发送的共识消息中所包含的与所述区块链中的第h号区块对应的区块凭证。
可选地，所述目标共识节点：
接收各个共识节点在针对区块号区间[h+1,h+L]内的第h+L号区块进行共识的过程中，广播发送的共识消息；
对所述共识消息中所包含的所述区块凭证进行验证；如果针对所述区块凭证的验证通过，保存所述共识消息中所包含的所述区块凭证。
可选地，所述区块凭证包括所述第h号区块的摘要值；以及，针对所述摘要值的签名；
所述目标共识节点：
针对所述区块凭证中的签名进行验证；以及，验证本地保存的所述第h号区块的摘要值与所述区块凭证中的摘要值是否相同；
如果针对所述区块凭证中的签名验证通过，并且本地保存的所述第h号区块的摘要值与所述区块凭证中的摘要值相同，则确认针对所述区块凭证的验证通过；
如果针对所述区块凭证中的签名验证不通过，或者本地保存的所述第h号区块的摘要值与所述区块凭证中的摘要值不相同，则确认针对所述区块凭证的验证不通过。
可选地，所述区块链系统支持的共识协议包括多个共识阶段；所述区块凭证包含在各个共识节点在所述共识协议中的任一共识阶段所交互的共识消息中。
可选地，所述L为可配置的偏移值。
可选地，所述N的取值范围为[f+1,n-f]；其中，所述f表示所述区块链系统采用的共识协议所支持的容错节点数；所述n表示所述区块链系统中的共识节点的总数量。
可选地，所述区块链系统采用的共识协议为拜占庭容错协议；所述区块链系统中的共识节点的总数量用3f+1表示；所述N的取值范围为[f+1,2f+1]；其中，所述f表示所述区块链系统采用的共识协议所容忍的拜占庭节点的数量。
可选地，所述区块链系统采用的共识协议为PBFT协议；所述区块凭证包含在所述PBFT协议的三个阶段所交互的pre-prepare消息，prepare消息和commit消息中的任一消息中。
在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(Hardware Description Language，HDL)，而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware DescriptionLanguage)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(RubyHardware Description Language)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-SpeedIntegrated Circuit Hardware Description Language)与Verilog。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。
控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为服务器系统。当然，本申请不排除随着未来计算机技术的发展，实现上述实施例功能的计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、车载人机交互设备、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
虽然本申请一个或多个实施例提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。例如若使用到第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请一个或多个时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其他的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、装置(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。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储、石墨烯存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
本领域技术人员应明白，本申请一个或多个实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请一个或多个实施例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，本申请一个或多个实施例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。
本申请一个或多个实施例可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请一个或多个实施例，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本申请中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本申请中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本申请一个或多个实施例的实施例而已，并不用于限制本申请一个或多个实施例。对于本领域技术人员来说，本申请一个或多个实施例可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在权利要求范围之内。

Claims (11)

1.一种区块链系统中的共识方法，应用于区块链系统中参与共识的任一目标共识节点，包括：
收集各个共识节点在针对区块号区间[h+1,h+L]内的任一区块号对应的区块进行共识的过程中，广播发送的共识消息中所包含的与所述区块链中的第h号区块对应的区块凭证；其中，所述区块凭证用于指示所述第h号区块包含的交易已执行成功；所述L表示预设的与所述区块号区间对应的偏移值；
响应于收集到N个由不同的共识节点发送的与所述第h号区块对应的相同的区块凭证，在针对所述区块链中的第h+L号区块的共识完成后，继续发起针对所述区块链中的第h+L+1号区块的共识；其中，所述N为预设阈值。
2.如权利要求1所述的方法，收集各个共识节点在针对区块号区间[h+1,h+L]内的任一区块号对应的区块进行共识的过程中，广播发送的共识消息中所包含的与所述区块链中的第h号区块对应的区块凭证，包括：
收集各个共识节点在针对区块号区间[h+1,h+L]内的第h+L号区块进行共识的过程中，广播发送的共识消息中所包含的与所述区块链中的第h号区块对应的区块凭证。
3.如权利要求2所述的方法，收集各个共识节点在针对区块号区间[h+1,h+L]内的第h+L号区块进行共识的过程中，广播发送的共识消息中所包含的与所述区块链中的第h号区块对应的区块凭证，包括：
接收各个共识节点在针对区块号区间[h+1,h+L]内的第h+L号区块进行共识的过程中，广播发送的共识消息；
对所述共识消息中所包含的所述区块凭证进行验证；如果针对所述区块凭证的验证通过，保存所述共识消息中所包含的所述区块凭证。
4.如权利要求3所述的方法，所述区块凭证包括所述第h号区块的摘要值；所述区块凭证由发送所述区块凭证的共识节点进行了签名；
对所述共识消息中所包含的所述区块凭证进行验证，包括：
针对所述区块凭证进行签名验证；以及，验证本地保存的所述第h号区块的摘要值与所述区块凭证中的摘要值是否相同；
如果针对所述区块凭证的签名验证通过，并且本地保存的所述第h号区块的摘要值与所述区块凭证中的摘要值相同，则确认针对所述区块凭证的验证通过；
如果针对所述区块凭证的签名验证不通过，或者本地保存的所述第h号区块的摘要值与所述区块凭证中的摘要值不相同，则确认针对所述区块凭证的验证不通过。
5.如权利要求1-4中任一所述的方法，所述区块链系统支持的共识协议包括多个共识阶段；所述区块凭证包含在各个共识节点在所述共识协议中的任一共识阶段所交互的共识消息中。
6.如权利要求1所述的方法，所述L为可配置的偏移值。
7.如权利要求1所述的方法，所述N的取值范围为[f+1,n-f]；其中，所述f表示所述区块链系统采用的共识协议所支持的容错节点数；所述n表示所述区块链系统中的共识节点的总数量。
8.如权利要求7所述的方法，所述区块链系统采用的共识协议为拜占庭容错协议；所述区块链系统中的共识节点的总数量用3f+1表示；所述N的取值范围为[f+1,2f+1]；其中，所述f表示所述区块链系统采用的共识协议所容忍的拜占庭节点的数量。
9.如权利要求8所述的方法，所述区块链系统采用的共识协议为PBFT协议；所述区块凭证包含在所述PBFT协议的三个阶段所交互的pre-prepare消息，prepare消息和commit消息中的任一消息中。
10.一种区块链系统中的共识节点，包括：
消息收集单元，收集各个共识节点在针对区块号区间[h+1,h+L]内的任一区块号对应的区块进行共识的过程中，广播发送的共识消息中所包含的与所述区块链中的第h号区块对应的区块凭证；其中，所述区块凭证用于指示所述第h号区块包含的交易已执行成功；所述L表示预设的与所述区块号区间对应的偏移值；
共识发起单元，响应于收集到N个由不同的共识节点发送的与所述第h号区块对应的相同的区块凭证，在针对所述区块链中的第h+L号区块的共识完成后，继续发起针对所述区块链中的第h+L+1号区块的共识；其中，所述N为预设阈值。
11.一种区块链系统，包括共识节点，其中任一目标共识节点：
收集各个共识节点在针对区块号区间[h+1,h+L]内的任一区块号对应的区块进行共识的过程中，广播发送的共识消息中所包含的与所述区块链中的第h号区块对应的区块凭证；其中，所述区块凭证用于指示所述第h号区块包含的交易已执行成功；所述L表示预设的与所述区块号区间对应的偏移值；
响应于收集到N个由不同的共识节点发送的与所述第h号区块对应的相同的区块凭证，在针对所述区块链中的第h+L号区块的共识完成后，继续发起针对所述区块链中的第h+L+1号区块的共识；其中，所述N为预设阈值。
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