(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210257342.6 (22)申请日 2022.03.16 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114338053 A (43)申请公布日 2022.04.12 (73)专利权人 成都信息工程大学 地址 610225 四川省成 都市西南 航空港经 济开发区学府路一段24 号 (72)发明人 秦智　邱晓芳　 (74)专利代理 机构 北京市领专知识产权代理有 限公司 1 1590 专利代理师 潘镜如 (51)Int.Cl. H04L 9/32(2006.01)(56)对比文件 CN 111131298 A,2020.0 5.08 CN 114143104 A,202 2.03.04 审查员 刘珍 (54)发明名称 一种动态的基于信誉的区块链共识方法和 系统 (57)摘要 本发明涉及一种动态的基于信誉的区块链 共识方法和系统， 包括区块创建模块， 用于使验 证节点在交易时间内验证并打包生成一个新区 块， 并将新区块广播至监控群组； 以及判别验证 节点在创建新区块时是否在交易时间内完成； 共 识评估模块， 用于使验证节点通过节 点行为判别 算法评估验证节点是否正常的完成了共识流程， 以及利用信誉评价算法对分布式网络中的所有 节点进行信誉 值动态更新。 本发 明通过节点行为 判别算法来评估验证节点是否正常的完成了共 识流程， 以及引入信誉评价算法给每个节点赋予 和更新信誉 值， 在每轮共识周期结束前动态更新 验证节点及监控节点， 从而解决PoA共识机制中 验证节点权利过大导 致的中心化问题。 权利要求书4页 说明书8页 附图1页 CN 114338053 B 2022.05.13 CN 114338053 B 1.一种动态的基于信誉的区块链共识方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： 步骤S1， 从分布式网络 中生成监控群组， 所述监控群组中包括多个监控节点； 生成监控 群组后， 从分布式网络中随机 选取n%的节点作为验证节点， 生成验证 群组； 步骤S2， 设定交易时间， 验证群组中最先被选择的验证节点在交易时间内验证并打包 生成一个新区块， 并将创建的新区块广播至监控群组； 若该验证节点在交易时间内未完成 创建新区块， 则按照验证群组中验证节点的生成顺序由下一个验证节点创建新区块， 从而 进入下一个共识回合； 步骤S3， 根据创建的新区块， 所有监控节点通过节点行为判别算法分别评估验证节点 是否正常的完成了共识 流程； 如果验证节点正常完成则得到代币奖励， 否则该新区块无效， 所有监控节点评估完后进入下一个共识回合； 所述根据创建的新区块， 所有监控节点通过节点行为判别算法分别评估验证节点是否 正常的完成了共识流 程的步骤， 包括： 每个监控节点接收新区块后， 核查 新区块内的交易及哈希值； 若该监控节点核查无误则标记新区块为legal并签名， 若该监控节点核查有误则标记 新区块为illegal并签名； 如果超过2/3的监控节点标记新区块为legal并签名， 那么该新区块被确认， 且生成该 新区块的验证节点被认为完成一次good共识行为并获得代币奖励； 做出legal标记的所有 监控节点被认为完成了一次good共识行为， 做出illegal标记的所有监控节点被认为完成 了一次bad共识行为； 如果少于2/3的监控节点标记区块为legal并签名， 那么认为该新区块非法， 且生成该 新区块的验证节 点被认为完成一次bad共识行为； 做出illegal标记的所有监控节 点被认为 完成了一次good共识行为， 做出legal标记的所有监控节点被认为完成了一次bad共识行 为； 步骤S4， 重复步骤S2、 步骤S3， 直到验证群组中所有的验证节点都完成共识流程； 利用 信誉评价 算法对分布式网络中所有节点进行信誉值动态更新， 从而结束本次共识周期； 所述利用信誉评价 算法对分布式网络中所有节点进行信誉值动态更新的步骤， 包括： 节点u的历史信誉评价 值 为： （1） 式 （1） 中， t表示当前共识周期， k表示当前共识周期之前的第k个共识周期； 表示节 点u在第k个共识周期的总信誉值； 为时间衰减因子， 表示第k个共识周期中获得的信誉值 对历史信誉评价的影响程度； 节点u的共识信誉评价 值 为： （2） 式 （2） 中 表示节点u在当前共识周期中被定义为good共识行为的次数， 表示权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114338053 B 2节点u在当前共识周期中被定义为bad共识行为的次数， 表示bad共识行为的权重， 表示节点u在当前共识周期中共识行为的总次数； 节点u的交易信誉评价 值 为： （3） 在当前共识周期中， 式 （3） 中 表示节点u的所有交易总数， 表示其它节点对 节点u第i笔交易的反馈评价， 表示第i笔交易的交易对象， 表示节点u的 可信程度； 节点u在当前共识周期内的总信誉值 为： （4） 在当前共识周期 中， 节点u的总信誉值 由节点u的历史信誉评价值 、 共识信誉 评价值 、 交易信誉评价值 组成； 式 （4） 中 为历史信誉评价值 的权重， 为共 识信誉评价 值 的权重， 为交易信誉评价 值 的权重； 步骤S5， 重复步骤S1， 得到下一个共识周期的监控节点， 并根据步骤S5得到的信誉值， 所有节点按照信誉值 排序选择 前n%的节点作为验证节点， 进入下一个共识周期。 2.根据权利要求1所述的一种动态的基于信誉的区块链共识方法， 其特征在于： 所述从 分布式网络中生成监控群组的步骤， 包括： 各个节点加入分布式网络时， 获得信誉初始值； 信誉初始值高于阈值的节点， 申请成为 监控节点， 从而生成监控群组。 3.根据权利要求1所述的一种动态的基于信誉的区块链共识方法， 其特征在于： 所述设 定交易时间， 验证群组中最先被选择的验证节点在交易时间内验证并打包生成一个新区 块， 并将创建的新区块广播至监控群组的步骤， 包括： 设定交易时间 △T； 验证节点检索待确认交易池， 选择将要包含进区块的交易， 对所选择的交易进行验证 并打包； 根据区块的容量限制， 选择 交易的数量由最高值约束； 需要验证的交易信息包括交 易是否包含有效的输入地址和输出地址、 交易的输入总额和输出总额是否合理、 是否有重 复交易； 验证节点完成交易打包后， 构造区块头； 所述区块头包括前一个区块的哈希值、 该验证 节点的地址、 当前验证 群组的集 合、 MerkleRoot哈希、 时间戳、 本区块的哈希值； 生成新区块， 验证节点将该新区块广播至监控群组。 4.根据权利要求1所述的一种动态的基于信誉的区块链共识方法， 其特征在于： 当新 区 块内的交易是非法或区块头哈希值 不正确时， 监控节点核查该新区块有误。 5.一种动态的基于信誉的区块链共识系统， 其特 征在于： 包括： 群组生成模块， 用于从分布式网络中生成监控群组和验证 群组； 区块创建模块， 用于使验证群组中的验证节点在交易 时间内验证并打包生成一个新 区 块， 并将创建的新区块广播至监控群组； 以及判别验证节点在创建新区块时是否在交易时权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114338053 B 3