一種分級區塊鏈系統及實現方法技術方案

本發明專利技術涉及一種分級區塊鏈系統及實現方法，分級區塊鏈系統包含多個節點，多個節點包括：用于負責記賬和/或通訊的一級節點，和用于負責見證和檢驗一級節點記賬結果的二級節點；多個一級節點之間互相通訊連接，每個二級節點與其中若干個一級節點通訊連接，并對其所連接的一級節點記賬結果進行見證和檢驗。本發明專利技術通過采用兩級機制，一級節點承擔記賬和中轉的職責，放在機房內，需要能夠從公網訪問，并保證一定的存儲和計算能力以及足夠的帶寬，能夠保證服務質量；二級節點價格低廉，可以由一般的家庭用戶持有，容易擴大數量，可有效避免現有區塊鏈架構所存在的幾個問題，而且可以部署龐大數量的二級節點，而不拖慢整個網絡的性能。

A hierarchical blockchain system and its implementation

【技術實現步驟摘要】
一種分級區塊鏈系統及實現方法
本專利技術涉及區塊鏈
，更具體地說，涉及一種分級區塊鏈系統及實現方法。
技術介紹
區塊鏈技術與應用的發展，會對經濟帶來重大影響，也會帶來很多新的機會。其中的機會主要分類兩大類。第一類是應用區塊鏈技術的傳統企業，特別是銀行、券商、保險公司、中介、產權登記以及其他以信用為核心價值的企業。再過去，由于缺乏有效的技術手段，信用成本很高。我們選擇有信譽的大銀行、保險公司、中介公司，并承擔不菲的費用，這就是信用成本。區塊鏈技術的出現，大大的降低了信用成本。貨幣或股票、合同、證書等等，本質上都是數字通證，而區塊鏈利用分布式的網絡系統和數學方法，僅僅用計算機和電力的成本，就可以取代原來的信用體系。所以，傳統的以信用擔保為業務的企業要么擁抱這一變化，降低自己的運營成本，要么會在技術的演進中，像柯達、諾基亞一樣被歷史的洪流淹沒。第二類是擁有核心技術的區塊鏈企業，這類企業，利用自己的核心技術或獨特的市場方法，能夠在區塊鏈系統給社會帶來巨大變化的時候，提供有效的服務，從而使自己占據有利位置，這類企業，會像微軟隨著PC成長，谷歌、百度隨著互聯網搜索成長，Facebook、騰訊隨著網絡社交成長一樣，隨著區塊鏈的發展而成長。區塊鏈技術提供了一套簡單可靠的信任機制，這是一個非常大的進步。信任和驗證機制，是我們人類社會的重要組成部分。我們選擇有信譽的產品、銀行、酒店、保險公司，除了產品和服務本身，信任也是其中一個重要因素，而且我們還為此支付了溢價。在有的領域，由于高度的壟斷或者專業性，對普通人來說，透明度很低，我們的信任成本更加巨大。而區塊鏈技術，雖然也很復雜，但它的算法是公開的，專業人員都可以去校驗，所以這是一次巨大的進步。當然這一技術也并不完美。一個問題性能與去中心化的沖突。對于比特幣和以太坊這樣的系統來說，越多節點，意味著記賬的人越多，賬目越可靠，但反過來，節點越多，意味著通訊越多，系統的處理能力也就會隨之下降。保持區塊鏈系統良好的性能，不被礦主壟斷、操控，不因為節點太多而處理能力越來越差，使得節點可以無限擴充，讓更多的人參與我們，是目前需要解決的問題。在比特幣和以太坊的系統中，所有的節點都是平等的，所有的節點必須具有點對點的通訊能力，所有的交易都在節點之間直接廣播，所有的節點都有生成區塊的能力。然后，所有的節點都平等的競爭，通過工作量證明(ProofOfWork，簡稱POW)，來獲得最終的記賬權。這種機制是非常好的專利技術，讓各個節點能夠做到在獨立運算無需投票過程的情況下就能夠達成一致。但它有如下幾個問題：1、POW本身是沒有意義的，只是為了求得一個特定的Hash值而作的無意義的運算，這是比特幣和以太坊被人批判的一個點。2、POW導致了投機者，也就是礦機的出現，礦機專注于POW運算，不做別的事情，這排擠了PC等通用型計算設備。3、因為路由器和防火墻的限制，節點往往必須部署在機房，導致了礦池的形成。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種分級區塊鏈系統及實現方法。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種分級區塊鏈系統，包含多個節點，其中，多個所述節點包括：用于負責記賬和/或通訊的一級節點和用于負責見證和檢驗所述一級節點記賬結果的二級節點；多個所述一級節點之間互相通訊連接，每個所述二級節點與其中若干個一級節點通訊連接，并對其所連接的一級節點記賬結果進行見證和檢驗。本專利技術所述的分級區塊鏈系統，其中，所述一級節點包括：同時具有記賬和評審資格的一級節點A、只具有中轉資格的一級節點B；不同節點軟件和硬件結構類似；不同的角色由算法區分。本專利技術所述的分級區塊鏈系統，其中，每個所述一級節點都連接有多個所述二級節點。本專利技術所述的分級區塊鏈系統，其中，所述一級節點B在接收到有記賬資格的一級節點A的廣播時，將一級節點A的信息中轉至連接到自己的二級節點。本專利技術還提供了一種如前所述的分級區塊鏈系統的實現方法，其中，包括以下步驟：設置多個用于負責記賬和/或通訊的一級節點，多個所述一級節點之間互相通訊連接；設置多個用于負責見證和檢驗所述一級節點記賬結果的二級節點，每個所述二級節點與其中若干個一級節點通訊連接，并對記賬結果進行見證和檢驗。本專利技術所述的實現方法，其中，每個所述一級節點在加入當前系統網絡時，通過相關算法競選記賬資格，通過競選結果對所述一級節點進行權限劃分。本專利技術所述的實現方法，其中，所述二級節點在接收到一級節點發送的備選區塊時，先檢驗區塊中所記載的交易是否有效，如果有效，用自己的私鑰對當前區塊的哈希值簽名，再對簽名結果求哈希值，接下來自行判斷簽出來的結果是否符合前導0規則，如果符合，則將結果發回給該一級節點。本專利技術所述的實現方法，其中，所述一級節點獲得記賬資格的方式為：所述一級節點用自己的私鑰加密上一個區塊的哈希值，并將加密結果求哈希值，如果前導0數量滿足設定的要求，則獲得記賬資格。本專利技術的有益效果在于：通過采用兩級機制，一級節點承擔記賬和中轉的職責，放在機房內，能夠提供有保障的服務；二級節點價格低廉，可以由一般的家庭用戶持有，容易擴大數量，可有效避免現有區塊鏈架構所存在的幾個問題，而且可以部署龐大數量的二級節點，而不拖慢整個網絡的性能。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將結合附圖及實施例對本專利技術作進一步說明，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的部分實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖：圖1是本專利技術較佳實施例的分級區塊鏈系統架構圖；圖2是本專利技術較佳實施例的分級區塊鏈系統實現方法流程圖。具體實施方式為了使本專利技術實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本專利技術的部分實施例，而不是全部實施例。基于本專利技術的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術的保護范圍。在本專利技術的較佳實施例中，提供了一種分級區塊鏈系統，如圖1所示，包含多個節點，其中多個節點包括：用于負責記賬和/或通訊的一級節點10和用于負責見證和檢驗一級節點10記賬結果的二級節點20；多個一級節點10之間互相通訊連接，每個二級節點20與其中若干個一級節點10通訊連接，并對其所連接的一級節點10記賬結果進行見證和檢驗。本實施例通過采用兩級機制，一級節點10承擔記賬和中轉的職責，放在機房內，需要能夠從公網訪問，并保證一定的存儲和計算能力以及足夠的帶寬，能夠保證服務質量；二級節點20價格低廉，可以由一般的家庭用戶持有，容易擴大數量，可有效避免現有區塊鏈架構所存在的問題，而且可以部署龐大數量的二級節點20，而不拖慢整個網絡的性能。例如，我們有1000個一級節點10用于記賬和導流服務，就可以有100萬個二級節點20用于驗證本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種分級區塊鏈系統，包含多個節點，其特征在于，多個所述節點包括：用于負責記賬和/或通訊的一級節點，和用于負責見證和檢驗所述一級節點記賬結果的二級節點；多個所述一級節點之間互相通訊連接，每個所述二級節點與其中若干個一級節點通訊連接，并對其所連接的一級節點記賬結果進行見證和檢驗。/n

【技術特征摘要】
1.一種分級區塊鏈系統，包含多個節點，其特征在于，多個所述節點包括：用于負責記賬和/或通訊的一級節點，和用于負責見證和檢驗所述一級節點記賬結果的二級節點；多個所述一級節點之間互相通訊連接，每個所述二級節點與其中若干個一級節點通訊連接，并對其所連接的一級節點記賬結果進行見證和檢驗。


2.根據權利要求1所述的分級區塊鏈系統，其特征在于，所述一級節點包括：同時具有記賬和評審資格的一級節點A、只具有中轉資格的一級節點B；不同節點軟件和硬件結構類似，不同的角色由算法區分。


3.根據權利要求2所述的分級區塊鏈系統，其特征在于，每個所述一級節點都連接有多個所述二級節點。


4.根據權利要求2所述的分級區塊鏈系統，其特征在于，所述一級節點B在接收到有記賬資格的一級節點A的廣播時，將一級節點A的信息中轉至連接到自己的二級節點。


5.一種如權利要求1所述的分級區塊鏈系統的實現方法，其特征在于，包括以下步驟：
設置多個用于負責記賬和/或通訊的一級節點，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：柏建華，
申請(專利權)人：柏建華，
類型：發明
國別省市：廣東;44