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专利号: 202210445397X
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-22
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于节点可信度的多层次优化PBFT共识方法,其特征在于,包括:S1:对节点进行可信度评估,得到节点的可信度评分;

S2:根据节点的可信度评分进行节点角色属性分配和层次结构划分,得到节点共识模型;其中,角色属性包括代理节点和备份节点,层次结构包括一级共识层和二层共识层,一级共识层包括一个主共识组,二级共识层包括至少一个次共识组;

S3:根据节点共识模型进行节点共识;

S4:当有新节点加入或旧节点退出时,采用动态节点出入管理方法更新节点共识模型。

2.根据权利要求1所述的一种基于节点可信度的多层次优化PBFT共识方法,其特征在于,对节点进行可信度评估的过程包括:S11:根据CPU内核数量、计算机内存容量和硬盘容量计算节点的基础配置评分;

S12:计算节点的共识信誉值、活跃程度和共识成功率;根据节点的共识信誉值、活跃程度和共识成功率计算节点的共识评分;

S13:根据节点的基础配置评分和共识评分计算节点的可信度评分。

3.根据权利要求2所述的一种基于节点可信度的多层次优化PBFT共识方法,其特征在于,计算节点的共识评分的公式为:Rj=k1ρj+k2pj+k3Ej

其中,Rj表示节点j的共识评分,ρj表示节点j的活跃程度,pj表示节点j的共识成功率,Ej表示节点j的共识信誉值,k1表示第一调节因子,k2表示第二调节因子,k3表示第三调节因子,λ表示活跃度因子,n表示节点参与的共识次数,nsuccess表示节点成功完成工作的共识次数。

4.根据权利要求2所述的一种基于节点可信度的多层次优化PBFT共识方法,其特征在于,计算节点的可信度评分的公式为:Cj=K1Bj+K2Rj

其中,Cj表示节点j的可信度评分,Bj表示节点j的基础配置评分,Rj表示节点j的共识评分,K1表示第一权重,K2表示第二权重。

5.根据权利要求1所述的一种基于节点可信度的多层次优化PBFT共识方法,其特征在于,得到节点共识模型的过程包括:S21:设置群组数量M,对节点的可信度评分以高到低的顺序进行排序,将可信度评分排序前M个节点作为代理节点,剩余节点作为备份节点;

S22:根据代理节点和备份节点的数量进行层次结构划分,得到节点共识模型;

S23:每次共识后,重新构建节点共识模型。

6.根据权利要求5所述的一种基于节点可信度的多层次优化PBFT共识方法,其特征在于,进行层次结构划分的过程包括:将所有代理节点划分为一级共识层,将所有备份节点划分为二级共识层;备份节点数除以代理节点数,得到商n和余数r;以每n个节点为一组将每组节点划分到不同代理节点的次共识组中,将剩余节点均匀分给r个代理节点的次共识组。

7.根据权利要求1所述的一种基于节点可信度的多层次优化PBFT共识方法,其特征在于,进行节点共识的过程包括:S31:客户端节点向主共识组内所有代理节点发送请求消息;

S32:代理节点接收请求消息并根据请求消息验证客户端身份,验证通过后,向代理节点的次共识组内所有备份节点发送预准备消息;

S33:备份节点接收预准备消息并验证预准备消息正确性,验证通过后,将该消息写入本地日志并向同次共识组内的其他备份节点广播新的准备消息;

S34:备份节点向同次共识组内的其他备份节点广播确认消息;

S35:各备份节点向其所属代理节点反馈共识结果,代理节点将共识结果反馈给客户端节点;当客户端收到超过一半代理节点数的共识结果时,系统达成共识。

8.根据权利要求1所述的一种基于节点可信度的多层次优化PBFT共识方法,其特征在于,采用动态节点出入管理方法更新节点共识模型的过程包括:当新节点当入系统时,新节点获取联盟区块链中各参与机构的准入许可;系统对新节点进行可信度评估,得到可信度评分;根据可信度评分将新节点分配到一个次共识组内并向系统内所有节点广播加入消息;各节点接收加入消息并验证消息正确性,验证通过后将自身信息和签名发送给新节点;当新节点收到超过系统总节点数的三分之二条消息时,新节点成功加入系统;

当旧节点退出系统时,旧节点获取联盟区块链中各参与机构的退出许可;旧节点向系统中其他节点广播退出消息;各节点接收退出消息并验证消息正确性,验证通过后向旧节点发送退出确认消息;当旧节点收到超过系统总节点数的三分之二条退出确认消息时,旧节点成功退出系统。