一种适用于联盟链的可信任的效率共识系统、方法

技术特征：
1.一种适用于联盟链的可信任的效率共识方法，其特征在于，所述适用于联盟链的可信任的效率共识方法包括：初始化系统，其中，所述系统设置有信任节点，所述信任节点不参与共识过程且负责其他节点的身份确认和信誉度确认；利用canopy聚类算法将所有待共识的节点划分成若干部分的群以分开共识；以及根据身份确认结果和信誉度确认结果对节点中恶意节点进行处理，以保证共识系统的安全性，其中所有节点均能够执行加入操作或退出操作。2.根据权利要求1所述的适用于联盟链的可信任的效率共识方法，其特征在于，所述初始化系统包括：输入安全参数k，生成阶数为素数q的椭圆曲线上的循环群g1和g2，以及双线性对e：g1
×
g1
→
g2，选择安全hash函数：h1:{0,1}
*
→
g1h2:{0,1}
*
×
g1×
g1→
g1h3:选择任意的生成元p∈g1，选取主密钥s，计算p1＝sp；系统参数为(q,g1,g2,e,p,p1,h1,h2,h3,x4)；输入系统参数，用户id
i
随机选取计算p
i
＝x
i
p，x
i
为用户秘密值，p
i
为用户公钥。3.根据权利要求1所述的适用于联盟链的可信任的效率共识方法，其特征在于，所述利用canopy聚类算法将所有待共识的节点划分成若干部分的群包括：利用canopy聚合算法遍历一次所有节点，将节点划分为多个群以分开共识；其中，给定样本列表：l＝x1，x2，
……
x
n
以及初始距离阈值t1、t2从列表l中随机选取一个节点p作为一个canopy的中心点，其中，t1>t2，t1、t2能够根据用户的需要或者交叉实验来确定；计算l内所有其它节点到p的距离d；如果d小于t1，那么将该节点归类到该canopy中作为弱关联对象，如果d小于t2则该点为强关联对象，并将该点从列表l中删除；重复上一个步骤，直到列表l为空，算法结束完成划分。4.根据权利要求3所述的适用于联盟链的可信任的效率共识方法，其特征在于，所述分开共识的方法包括：客户端将共识请求发送给群节点，然后群节点签名验证之后再发送给群里的所有节点，此时群内进行共识，最后所有节点将共识结果发送给群节点，当群节点收集到足够多的确认消息之后将确认凭证作为对请求的答复发送给客户端，当客户端收集到超过群节点数目半数的确认凭证之后，该消息就可以通过上链。5.根据权利要求1所述的适用于联盟链的可信任的效率共识方法，其特征在于，所述根据身份确认结果和信誉度确认结果对节点中恶意节点进行处理包括：在节点上引入了状态存储，所有的共识节点内置一个投票计数器，节点根据计数器来改变自己的投票意见；其中，节点计数器遵循如下规则：
①
每轮通信后，占比高的投票意见的计数器数值自增1；
②
当节点计数器的当前投票意见的计数值低于新的投票意见时，节点会支持新的投票意见；
③
阈值设定，当节点计数器达到阈值p时，节点最终选择自己当前的投票意见作为投票结果；当一个群的投票结果与大多数群的投票结果不一致的时候，降低这个群的信誉度；当一个群的信誉度降低次数在群节点一个轮回内达到群内节点数目的1/3次时，则将这个群踢出整个网络；当一个节点在任职群节点期间出现两次群投票结果与大部分群的投票结果不同的时
候，这个节点就会被认定为恶意节点并被踢出网络。6.根据权利要求1所述的适用于联盟链的可信任的效率共识方法，其特征在于，所有节点均能够执行加入操作或退出操作包括：当节点为被强制踢出网络后，该节点的身份信息不会被信任节点删除，以防止被强制提出网络的恶意节点再次申请加入网络；当节点主动申请退出网络时，会先向全网发送退出请求，当得到足够多的同意消息之后会将消息摘要发送给信任节点，如果信任节点处有正在等候加入的节点，则信任节点会撤销掉退出节点的证书和信息，同时向全网广播一个节点的退出和另一个节点的加入。7.一种适用于联盟链的可信任的效率共识系统，其特征在于，所述适用于联盟链的可信任的效率共识系统包括：初始化模块，用于初始化系统，其中，所述系统设置有信任节点，所述信任节点不参与共识过程且负责其他节点的身份确认和信誉度确认；共识模块，用于利用canopy聚类算法将所有待共识的节点划分成若干部分的群以分开共识；以及处理模块，用于根据身份确认结果和信誉度确认结果对节点中恶意节点进行处理，以保证共识系统的安全性，其中所有节点均能够执行加入操作或退出操作。8.根据权利要求7所述的适用于联盟链的可信任的效率共识系统，其特征在于，所述适用于联盟链的可信任的效率共识系统包括：客户端，将共识请求发送给群节点；群节点，签名验证之后再发送给群里的所有节点，此时群内进行共识得到共识结果；所有节点，将共识结果发送给群节点，当群节点收集到足够多的共识结果的确认消息之后将确认凭证作为对共识请求的答复发送给客户端；所述客户端，在收集到超过群节点数目半数的确认凭证之后，即可进行上链。9.一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行本申请上述适用于权利要求1-6中任意一下所述的联盟链的可信任的效率共识方法。10.一种处理器，其特征在于，用于运行程序，其中，所述程序被运行时用于执行：如权利要求1-6中任意一下所述的联盟链的可信任的效率共识方法。

技术总结
本发明实施例提供一种适用于联盟链的可信任的效率共识系统、方法，包括：初始化系统，其中，所述系统设置有信任节点，所述信任节点不参与共识过程且负责其他节点的身份确认和信誉度确认；利用Canopy聚类算法将所有待共识的节点划分成若干部分的群以分开共识；以及根据身份确认结果和信誉度确认结果对节点中恶意节点进行处理，以保证共识系统的安全性，其中所有节点均能够执行加入操作或退出操作。该适用于联盟链的可信任的效率共识系统、方法基于PBFT基础的通过聚类算法对节点进行群分、加入信誉度机制、允许节点的加入和退出来实现对共识系统的安全性和活性的保证。共识系统的安全性和活性的保证。共识系统的安全性和活性的保证。


技术研发人员：张爱清 周超 叶新荣 邵旭 罗惠宁
受保护的技术使用者：安徽师范大学
技术研发日：2022.08.29
技术公布日：2022/12/12