本發(fā)明涉及了一種基于貢獻(xiàn)度的隨機(jī)簽共識機(jī)制算法。該共識機(jī)制算法的提出目的在于將共識機(jī)制與貢獻(xiàn)度相結(jié)合，貢獻(xiàn)度可以是任何場景下的貢獻(xiàn)指標(biāo)。由于共識機(jī)制是用來選擇生成區(qū)塊的礦工的，因此貢獻(xiàn)度是與每一個節(jié)點綁定在一起的，每個節(jié)點都具備自己的貢獻(xiàn)度。該算法依賴于節(jié)點的貢獻(xiàn)度，將貢獻(xiàn)度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，根據(jù)合理的貢獻(xiàn)度占比計算方式，以此生成適量的具有唯一標(biāo)識的簽，再按每個節(jié)點的貢獻(xiàn)度占比將這些簽隨機(jī)分發(fā)給每一個節(jié)點，貢獻(xiàn)度越高者獲得的簽數(shù)量就越多。然后，從生成的所有簽中隨機(jī)抽取一個簽，若某節(jié)點有與該簽相同的簽即被選為礦工。下次選擇礦工時，會根據(jù)下一時刻的貢獻(xiàn)度情況重新生成簽進(jìn)行礦工選擇。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于貢獻(xiàn)度的隨機(jī)簽共識機(jī)制算法，屬于區(qū)塊鏈底層技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

區(qū)塊鏈技術(shù)在近幾年持續(xù)發(fā)展，其底層是由多種技術(shù)結(jié)合來實現(xiàn)的，在這些技術(shù)中共識機(jī)制是區(qū)塊鏈里極其關(guān)鍵的部分。隨著技術(shù)不斷進(jìn)步，共識機(jī)制的類型也越來越多，常見的如PoW工作量證明共識機(jī)制、PoS股權(quán)證明共識機(jī)制、DPoS授權(quán)股權(quán)證明共識機(jī)制、PBFT實用拜占庭容錯共識機(jī)制等，這些共識機(jī)制各有各的優(yōu)勢，然而它們中的大部分實際上并不能很好地與現(xiàn)實應(yīng)用結(jié)合，例如PoW工作量證明共識機(jī)制依靠算力來選擇礦工，極大地浪費(fèi)計算機(jī)資源；PoS股權(quán)證明共識機(jī)制按照持幣數(shù)量比例以及持有時間來選擇礦工，盡管節(jié)能，但實際意義不大。而當(dāng)今社會崇尚貢獻(xiàn)越多，得到越多的觀念，因此若能將貢獻(xiàn)與區(qū)塊鏈的共識機(jī)制相結(jié)合是一種合理的方式。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出了自適感知式的區(qū)塊鏈混合共識機(jī)制架構(gòu)及其使用方法。

該共識機(jī)制算法的提出目的在于將共識機(jī)制與貢獻(xiàn)度相結(jié)合，貢獻(xiàn)度可以是任何場景下的貢獻(xiàn)指標(biāo)。由于共識機(jī)制是用來選擇生成區(qū)塊的礦工的，因此貢獻(xiàn)度是與每一個節(jié)點綁定在一起的，每個節(jié)點都具備自己的貢獻(xiàn)度。該算法依賴于節(jié)點的貢獻(xiàn)度，將貢獻(xiàn)度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，根據(jù)合理的貢獻(xiàn)度占比計算方式，以此生成適量的具有唯一標(biāo)識的簽，再按每個節(jié)點的貢獻(xiàn)度占比將這些簽隨機(jī)分發(fā)給每一個節(jié)點，貢獻(xiàn)度越高者獲得的簽數(shù)量就越多。然后，從生成的所有簽中隨機(jī)抽取一個簽，若某節(jié)點有與該簽相同的簽即被選為礦工。下次選擇礦工時，會根據(jù)下一時刻的貢獻(xiàn)度情況重新生成簽進(jìn)行礦工選擇。

為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明提供了一種基于貢獻(xiàn)度的隨機(jī)簽共識機(jī)制算法，所述共識機(jī)制算法包括如下部分：

挖礦獎勵計算，

該共識機(jī)制算法的挖礦獎勵是根據(jù)平臺狀態(tài)動態(tài)變化的，依賴于區(qū)塊鏈運(yùn)行時間、平臺總貢獻(xiàn)度、平臺用戶活躍度和用戶貢獻(xiàn)均衡度四個因素決定；

隨機(jī)簽分發(fā)，

該共識機(jī)制算法在選擇礦工之前，首先根據(jù)各節(jié)點的貢獻(xiàn)度計算出每個節(jié)點的貢獻(xiàn)度占比，同時根據(jù)節(jié)點總貢獻(xiàn)度生成適當(dāng)數(shù)量的簽，根據(jù)占比將這些簽隨機(jī)地分發(fā)給各節(jié)點，以簽來作為選擇礦工的標(biāo)準(zhǔn)；

礦工選擇，

該共識機(jī)制算法將簽分發(fā)給每個節(jié)點后，會從生成的所有簽中隨機(jī)抽取一個簽作為礦工簽，通過礦工簽去匹配各節(jié)點手上的簽，若匹配且驗證成功，即將該節(jié)點選為礦工，并發(fā)放礦工獎勵。

進(jìn)一步的，所述挖礦獎勵計算中，

區(qū)塊鏈運(yùn)行時間T：指區(qū)塊鏈平臺從開始運(yùn)作時刻與當(dāng)前時刻的時間差；該因素與挖礦獎勵應(yīng)該呈正相關(guān)，即區(qū)塊鏈運(yùn)行時間越長，挖礦獎勵就越多，但獎勵增長趨勢應(yīng)是隨時間推移而變緩；

平臺總貢獻(xiàn)度C：指區(qū)塊鏈平臺所有有效節(jié)點的貢獻(xiàn)度總和；該因素與挖礦獎勵應(yīng)該呈正相關(guān)，即平臺總貢獻(xiàn)度越多，挖礦獎勵就越多，但獎勵增長趨勢應(yīng)是隨平臺總貢獻(xiàn)度增加而變緩；