一种区块链底层共识机制以及基于该共识机制的区块链系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107341660A(43)申请公布日2017.11.10(21)申请号201710391983.X(22)申请日2017.05.27(71)申请人唐盛（北京）物联技术有限公司地址100029北京市朝阳区民族园路2号3幢5层5082室(72)发明人解旻孙文(74)专利代理机构北京卓唐知识产权代理有限公司11541代理人唐海力韩来兵(51)Int.Cl.G06Q20/38(2012.01)G06Q20/06(2012.01)H04L29/06(2006.01)H04L29/08(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图5页(54)发明名称一种区块链底层共识机制以及基于该共识机制的区块链系统(57)摘要本发明公开了一种区块链底层共识机制以及基于该共识机制的区块链系统，区块链底层共识机制包括：共识网络结构和参与者，共识网络结构用以提供传输和同步数据的载体，参与者用以参与共识网络结构中的数据存储与评估，还包括：第一协议，用以基于轮转记账子协议投票选择出特定的参与者，以及在等概率轮转时产生新区块，第二协议，用以基于集体评估共识子协议对所有持有代币或数字股权的参与者提供集体投票或评估，并产生额外的新区块，第三协议，用以基于齿轮共识路由子协议与任一共识机制网络相互连通。本发明结合区块链数据结构和点对点网络通信的特点，实现安全、高效、去中心化、应用场景灵活的数据同步共识。CN107341660ACN107341660A权利要求书1/3页1.一种区块链底层共识机制，基于由分布式节点共同参与和维护的数据存储系统，所述数据存储系统使用散列算法连接数据块形成链式数据结构，其特征在于，包括：共识网络结构和参与者，所述共识网络结构用以提供传输和同步数据的载体，所述参与者用以参与所述共识网络结构中的数据存储与评估，还包括：第一协议，用以基于轮转记账子协议投票选择出特定的参与者，以及在等概率轮转时产生新区块，第二协议，用以基于集体评估共识子协议对所有持有代币或数字股权的参与者提供集体投票或评估，并产生额外的新区块，第三协议，用以基于齿轮共识路由子协议与任一共识机制网络相互连通。2.根据权利要求1所述的区块链底层共识机制，其特征在于，所述共识网络结构，包括多个可动态加入和/或删除的节点，该些节点进一步包括：数据通信模块、数据存储模块、共识协议模块，所述数据通信模块，用以保证在数据同步广播时，有足够多的节点接收到；所述数据存储模块，用以保证完整和可验证的区块链数据结构；所述共识协议模块，用以提供共识机制的数据处理程序，根据共识协议完成数据校验和数据同步；上述节点之间具备两两互联的能力，但不必完全两两相联。3.根据权利要求1所述的区块链底层共识机制，其特征在于，所述参与者包括：轮转见证人rotatewitness、一级集体评估人voter以及二级集体评估人valuer，所述voter，用以作为接入所述共识网络结构的用户，并作为所述数据存储系统的使用者，所述voter还用以按照其所持代币加权评估选举出所述voter；所述rotatewitness，用以按照等概率轮流记账即产生新区块；所述valuer，用以通过在评估事件发生时由所述rotatewitness转化而来，并通过加权平均的接近率抢夺一次记账机会；在所述评估共识中的valuer为评估共识的参与者，在成为valuer之前，首先要成为轮转见证人。4.根据权利要求1所述的区块链底层共识机制，其特征在于，所述轮转记账子协议进一步包括：成为轮转见证人，上述成为轮转见证人时，首先成为轮转见证候选人，成为上述轮转见证候选人需要满足：在共识网络中拥有公私钥对以及稳定运行一个绑定了账户体系的共识节点，在成为所述轮转见证候选人后，则通过网络推送或社区宣传的方式拉票，所述参与者通过手中所持选票选举出轮转见证人，若得票数排在全网候选人前2/3的候选人，则成为当前记账轮次的轮转见证人，上述持选票为：代币或数字股权。5.根据权利要求1或4所述的区块链底层共识机制，其特征在于，所述轮转记账子协议进一步包括：等概率记账，当所述轮转见证候选人，被评选为轮转见证人后该些轮转见证人所运行的共识节点在2CN107341660A权利要求书2/3页同等间隔的时间段内以等概率签名产生新区块，并广播到网络中的其他共识节点中，所述其他共识节点验证区块数据并存储新区块，当超过50％以上共识节点确认新区块后，则确认区块中的数据，以及，若一个等概率记账的新区块被网络确认后，产生上述区块的轮转见证人根据所记录的业务数据类型获得相应的记账奖励，上述记账奖励为：代币或数字股权。6.根据权利要求1所述的区块链底层共识机制，其特征在于，所述基于集体评估共识子协议进一步包括：一级集体评估人，所述