1.基于节点信誉度选举的分片重配置方法,其特征是,按如下步骤:S1、共识节点轮换周期Epoch初始化,生成并广播随机数r;
i
S2、计算权益值Stake增量;对节点S计算权益增量 其中表示当前Epoch节点i的质押权益值, 表示上一个Epoch节点i的质押权益值,根据计算i出的δ得出所有节点增量绝对值的中位数Med(|δ|)和四分位距IQR=Q3(|δ|)‑Q1(|δ|),其中Q1,Q3为增量绝对值的第25%和75%分位数;设定异常权益增量阈值δthres=Med(|δ|)+i
1.5×IQR,若|δ|>δthres则表示该节点权益增量异常,为异常节点;
S3、当每个新节点在加入网络进入一个分片的候选委员会时,都发送一笔参与选举的i交易,并成功共识出块;交易中记录该节点当前质押的Stake值S;对Stake进行平滑处理,经过平滑处理后得到节点权益值的最小值Smin和最大值Smax,其他值将被映射到(Smin,Smax)范围内;
i
S4、计算节点信誉度;在每个Epoch,根据各个分片中任意节点i质押的权益值S 、最近一i i i次Epoch的贡献度E、历史贡献度H 和共识边缘化程度P ,通过选举淘汰算法PoCE共识计算下一次Epoch的节点i的信誉度;节点i的PoCE公式如下:i i i i i
PoCE=τ0S+τ1H+τ2E+τ3P
其中τ0+τ1+τ2+τ3=1,代表不同影响因子的权重;
i
S5、共识委员会节点淘汰;所述最近一次Epoch的贡献度E定义为节点在当前分片内在i上一次Epoch被选为leader并成功完成共识的交易数,并将节点按照E值排序,直接淘汰分i i max片内参与共识节点E值最高的5%;根据PoCE公式,计算每个节点的PoCE以及最大PoCE ,max i运行FTS算法,将PoCE ‑PoCE 计算差值作为淘汰权重,按权重分布映射到对应节点,重复选择,直到淘汰分片内参与共识的5%节点;共计淘汰系统内10%共识节点;
所述FTS算法采用改进Merkle树结构实现权益分配机制,其中每个非叶子节点的权重值由其左右子节点的权重递归求和构成,叶子节点则直接存储对应权益所有者的实际权益值;在路径选择阶段,系统通过随机种子,确定左右子树的遍历方向;随机种子是当前Epoch的全局随机数,淘汰的节点将加入本分片的候选委员会;
S6、共识委员会选举;应用PoCE公式计算所有候选节点的信誉度,通过FTS算法,选出n/
10+min(m/10,1024‑n)个节点作为新的共识节点;其中,更新前共识委员会大小为n,候选委员会大小为m;最终更新后共识节点数量为n+min(m/10,1024‑n)。
2.如权利要求1所述基于节点信誉度选举的分片重配置方法,其特征是,步骤S3中,Stake平滑处理具体如下:计算所有共识节点当前权益值的中位数Med(Scurrent),设定权益值最大允许变化量Δmax=0.1×Med(Scurrent),设定权益值截断值 即表示为i
根据异常标记选择平滑系数α计算节点新权益值:
3.如权利要求1所述基于节点信誉度选举的分片重配置方法,其特征是,在步骤S4的共i识边缘化程度P计算过程中,给每个节点保存一个选举累积状态值,对应的计算方法为:所述选举累积状态值从0开始计数,一旦节点被选为共识节点则该值加1,否则减1;在确定好系统中所有节点中最大的选举累积状态值后,用选举累积状态值最大值减去每个节点的选i举累积状态值,将得到的差值作为每个节点的共识边缘化程度P。
4.基于节点信誉度选举的分片重配置系统,用于执行如权利要求1‑3任一项所述的方法,其特征是,包括如下模块:初始化模块:共识节点轮换周期Epoch初始化,生成并广播随机数r;
i
权益值增量计算模块;对节点S计算权益增量 其中 表示i
当前Epoch节点i的质押权益值, 表示上一Epoch节点i的质押权益值,根据计算出的δ得出所有节点增量绝对值的中位数Med(|δ|)和四分位距IQR=Q3(|δ|)‑Q1(|δ|),其中Q1,Q3为增量绝对值的第25%和75%分位数,设定异常权益增量阈值δthres=Med(|δ|)+1.5×IQR,i若|δ|>δthres则表示该节点权益增量异常,为异常节点;
平滑模块:当每个新节点在加入网络进入一个分片的候选委员会时,都发送一笔参与i选举的交易,并成功共识出块;交易中记录该节点当前质押的Stake值S;对Stake进行平滑处理,经过平滑处理后得到节点权益值的最小值Smin和最大值Smax,其他值将被映射到(Smin,Smax)范围内;
i
节点信誉度计算模块:在每个Epoch,根据各个分片中任意节点i质押的权益值StakeS、i i最近一次Epoch的贡献度E和历史贡献度H,通过选举淘汰算法PoCE共识计算下一次Epoch的节点i的信誉度;节点i的PoCE公式如下:i i i i i
PoCE=τ0S+τ1H+τ2E+τ3P
其中τ0+τ1+τ2+τ3=1,代表不同影响因子的权重;
i
共识委员会节点淘汰模块:最近一次Epoch的贡献度E定义为节点在当前分片内在上一i次Epoch被选为leader并成功完成共识的交易数,并将节点按照E 值排序,直接淘汰分片内i i max参与共识节点E值最高的5%;根据PoCE公式,计算每个节点的PoCE以及最大PoCE ,运行max iFTS算法,将PoCE ‑PoCE计算差值作为淘汰权重,按权重分布映射到对应节点,重复选择,直到淘汰分片内参与共识的5%节点;共计淘汰系统内10%共识节点;
共识委员会选举模块:采用PoCE公式计算所有候选节点的信誉度,通过FTS算法,选出n/10+min(m/10,1024‑n)个节点作为新的共识节点;其中,更新前共识委员会大小为n,候选委员会大小为m;最终更新后共识节点数量为n+min(m/10,1024‑n)。
5.一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1‑3任一项所述的方法或权利要求4所述的系统。