应用于区块链的共识算法和系统

本申请涉及区块链相关，具体涉及一种应用于区块链的共识算法和系统。

背景技术：

1、联盟链是一种半公开的区块链网络，由多个参与者共同控制。共识算法在联盟链中起到确保网络安全性和效率的关键作用。然而，目前的联盟链共识算法存在着性能问题和安全性问题，限制了联盟链的进一步发展。为了解决这些问题，算法优化和多样性发展成为了研究的焦点。

2、性能问题是由于共识过程中的通信成本和计算成本所导致的。随着参与者数量的增加，性能问题变得更加突出，限制了联盟链的扩展性和可用性。安全性问题主要来源于联盟链中参与者的有限性，使得联盟链容易受到合谋攻击。恶意参与者可能通过合谋行动来篡改交易记录或掌控整个网络，从而对联盟链的安全性构成威胁。

3、基于此，现有的区块链并不安全。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请的实施例致力于提供一种应用于区块链的共识算法和系统，以更加提高区块链的安全性能。

2、本申请第一方面提供了一种应用于区块链的共识算法，包括：

3、各个节点统计自身的节点行为生成行为记录列表；

4、选取一个未执行过可信节点筛选流程节点，执行可信节点筛选流程；其中，可信节点筛选流程包括：获取各个节点的行为记录列表，基于各个节点的行为记录列表确定区块链中的可信节点；

5、重复执行选取一个未执行过可信节点筛选流程节点，执行可信节点筛选流程，直至存在k个执行过可信节点筛选流程节点；其中，k大于预设的拜占庭节点数量；被k个节点确定为可信节点的节点为目标可信节点；

6、选取所述目标可信节点进行生成区块、验证区块、同步区块的流程。

7、在一些实施例中，所述行为记录列表包括：节点活跃度指标、节点稳定性指标和节点历史可信度。

8、在一些实施例中，节点活跃度指标包括：节点参与的交易总数、上一轮共识参与的交易数和表征节点是否产生过违规交易的参数；

9、节点稳定性指标包括：数据传输时延、节点网络中断次数和节点网络中断时长；

10、节点历史可信度包括：节点加入网络总时间和表征节点上一轮共识是否诚实的参数。

11、在一些实施例中，所述基于各个节点的行为记录列表确定区块链中的可信节点，包括：

12、预处理各个节点的行为记录列表；

13、将处理后的各个节点的行为记录列表，输入预先训练的深度学习模型中，得到，得到可信节点列表；

14、所述可信节点列表中罗列有多个可信节点的信息。

15、在一些实施例中，所述预先训练的深度学习模型为支持向量机模型。

16、在一些实施例中，所述预处理各个节点的行为记录列表，包括：

17、对所述行为记录列表中的各个数据进行归一化处理。

18、在一些实施例中，所述行为记录列表包括多项数据；

19、所述预处理各个节点的行为记录列表，包括：

20、确定各项数据的信息熵；

21、基于所述各项数据的信息熵，确定各项数据的权重；

22、基于所述各项数据的权重，对所述各个节点的行为记录列表中的各项数据进行加权处理。

23、在一些实施例中，所述获取各个节点的行为记录列表包括：

24、向其他节点发送请求；

25、获取其他节点回传的行为记录列表。

26、在一些实施例中，所述选取所述目标可信节点进行生成区块、验证区块、同步区块的流程，包括：

27、选取所述目标可信节点构建共识通信；

28、各个所述目标可信节点，通过共识通信，进行生成区块、验证区块、同步区块的流程。

29、本申请第二方面提供了一种区块链系统，包括：多个节点；

30、各个节点用于执行如上述的应用于区块链的共识算法。

31、本申请提供的方案中，各个节点统计自身的节点行为生成行为记录列表；选取一个未执行过可信节点筛选流程节点，执行可信节点筛选流程；其中，可信节点筛选流程包括：获取各个节点的行为记录列表，基于各个节点的行为记录列表确定区块链中的可信节点；重复执行选取一个未执行过可信节点筛选流程节点，执行可信节点筛选流程，直至存在k个执行过可信节点筛选流程节点；其中，k大于预设的拜占庭节点数量；被k个节点确定为可信节点的节点为目标可信节点；选取所述目标可信节点进行生成区块、验证区块、同步区块的流程。如此可以选择出可信的节点(目标可信节点)搭建区块链，或者剔除区块链中不可信的节点(不是目标可信节点的其他节点)保证区块链的安全性。

技术特征：

1.一种应用于区块链的共识算法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的应用于区块链的共识算法，其特征在于，所述行为记录列表包括：节点活跃度指标、节点稳定性指标和节点历史可信度。

3.根据权利要求2所述的应用于区块链的共识算法，其特征在于，节点活跃度指标包括：节点参与的交易总数、上一轮共识参与的交易数和表征节点是否产生过违规交易的参数；

4.根据权利要求1所述的应用于区块链的共识算法，其特征在于，所述基于各个节点的行为记录列表确定区块链中的可信节点，包括：

5.根据权利要求4所述的应用于区块链的共识算法，其特征在于，所述预先训练的深度学习模型为支持向量机模型。

6.根据权利要求4所述的应用于区块链的共识算法，其特征在于，所述预处理各个节点的行为记录列表，包括：

7.根据权利要求4所述的应用于区块链的共识算法，其特征在于，所述行为记录列表包括多项数据；

8.根据权利要求1所述的应用于区块链的共识算法，其特征在于，所述获取各个节点的行为记录列表包括：

9.根据权利要求1所述的应用于区块链的共识算法，其特征在于，所述选取所述目标可信节点进行生成区块、验证区块、同步区块的流程，包括：

10.一种区块链系统，其特征在于，包括：多个节点；

技术总结
本申请涉及区块链相关技术领域，具体涉及一种应用于区块链的共识算法和系统。其中，方法包括：各个节点统计自身的节点行为生成行为记录列表；选取一个未执行过可信节点筛选流程节点，执行可信节点筛选流程；其中，可信节点筛选流程包括：获取各个节点的行为记录列表，基于各个节点的行为记录列表确定区块链中的可信节点；重复执行选取一个未执行过可信节点筛选流程节点，执行可信节点筛选流程，直至存在k个执行过可信节点筛选流程节点；其中，k大于预设的拜占庭节点数量；被k个节点确定为可信节点的节点为目标可信节点；选取所述目标可信节点进行生成区块、验证区块、同步区块的流程。

技术研发人员：翟社平,聂浩楠,杨锐
受保护的技术使用者：西安邮电大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19