一种解决dpos共识机制去中心化程度低的方法及系统
技术领域
1.本发明属于区块链交易信息领域，特别涉及一种解决dpos共识机制去中心化程度低的方法及系统。
背景技术：2.区块链是由包含交易信息的区块从后向前有序链接起来的数据结构。区块链的核心算法是dpos共识机制，dpos算法大大提高了交易的速度。通过信任少量的诚信节点，可以去除区块签名过程中不必要的步骤。dpos的区块可以比pow或者pow容纳更多的交易数量。从而使加密数字货币的交易速度接近像visa和mastercard这样的中心化清算系统。投票过程是dpos系统的一个重要环节，但目前dpos系统的投票机制存在很多问题。现有的dpos通过使用eos系统进行投票。
3.eos系统中存在投票意愿低、巨头垄断、中心化程度过高、收益分配不均等问题。排名靠前的节点永远是已经累计了大量票数的那几个节点，一方面降低了权益持有者投票的意愿，另一方面加剧了巨头垄断的现象。从而使得dpos网络的去中心化程度越来越低。
4.目前，eos网络中有许多节点依靠之前长时间累积的大量选票，长期处在排名前21的位置，由此形成巨头垄断现象。排名前21的节点也被称为见证人节点，见证人节点的主要职责是按照既定的时间表轮流对交易进行打包结算并生产一个新区块。每生产一个新区块，该见证人节点都将获得一大笔报酬作为区块奖励，因此各个节点为了争取这份区块奖励，都希望自己能够成为见证人节点。区块链系统鼓励各个节点之间的相互竞争，希望见证人节点能够频繁更替，由此保证了区块链系统的去中心化。而实际情况是巨头垄断问题严重，排名前21名的节点依靠长时间累计的票数，长期霸占前21名的位置。这不仅降低了权益持有者参与竞选的积极性，还威胁到了整个区块链系统的安全性。换句话说，新增选票对竞选结果的影响很小。区块链的特质是去中心化，任何人都可以竞选成为见证人节点，但由于巨头垄断现象严重，目前dpos的去中心化程度很差。
5.因此，如何设计出一种能够提高dpos的去中心化程度技术，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现要素：6.有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提出一种解决dpos共识机制去中心化程度低的方法及系统，以解决上述问题。
7.一方面，本发明提供了种一解决dpos共识机制去中心化程度低的方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.s1、判断当前节点i是否为见证人节点；
9.s2、若是，则将节点i总票数g乘以一个衰减函数；
10.s3、当前节点衰减次数ji增加1。
11.优选的，所述步骤s1中，所述证人节点判断依据为当前节点排名大于等于21。
12.优选的，所述步骤s2中，所述衰减函数特征为大于0小于1。
13.优选的，所述步骤s2中，所述衰减函数表达式如下：
[0014][0015]
其中j表示衰减次数。
[0016]
优选的，所述步骤s3中，所述ji的初始值为0，节点i每乘以一个衰减函数一次，ji的值就增加1，随后返回步骤s1。
[0017]
优选的，所述步骤s1中，若当前节点i并非见证人节点时，将当前节点i的衰减次数j记为0。
[0018]
更优的，所述当前节点i并非见证人节点时，停止对当前节点衰减。
[0019]
第二方面，本发明还提供了一种解决dpos共识机制去中心化程度低的系统，其特征在于，包括如下模块：
[0020]
衰减模块，用于将见证人节点获得的票数乘以一个衰减函数；
[0021]
计数模块，用于统计节点衰减次数；
[0022]
判断模块，用于判断节点是否为证人节点。
[0023]
第三方面，本发明还提供了一种解决dpos共识机制去中心化程度低的设备，其特征在于，包括：
[0024]
存储器，用于存储计算机程序；
[0025]
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如前述所公开的解决dpos共识机制去中心化程度低的方法步骤。
[0026]
第四方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述所公开的解决dpos共识机制去中心化程度低的方法步骤。
[0027]
本发明的有益效果是：
[0028]
本发明提供的解决dpos共识机制去中心化程度低的方法及系统，提供了一种热度衰减机制，通过以惩罚见证人节点票数的方法，增加见证人节点的流动性，增加所有节点的竞选积极性，使得有更多的节点更有可能成为见证人节点，以此来减小巨头垄断现象，提高了区块链网络的去中心化程度。
附图说明
[0029]
图1是本发明实施例衰减函数f(j)的函数示意图。
具体实施方式
[0030]
下面对本发明的实施例作详细说明，下述的实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0031]
实施例
[0032]
参见附图1，本发明实施例提供的解决dpos共识机制去中心化程度低的方法及系统，具体以ga-bp神经网络耦合决策树的空气质量预测方法及系统为例，来加以说明。
[0033]
一方面，本发明提供了一种ga-bp神经网络耦合决策树的空气质量预测方法，在一实施例中，以现实的eos网络为例，排名第1的节点目前拥有1.8亿的选票，排名第21的节点有1.2亿的选票，而排名第40的节点仅有0.5亿的选票。排名靠后的节点很难依靠选票的自然增长竞选成为见证人节点。新增选票对竞选结果的影响很小。区块链的特质是去中心化，任何人都可以竞选成为见证人节点，但由于巨头垄断现象严重，目前dpos的去中心化程度很差，采用本发明所提供的方法，请参阅图1，该解决dpos共识机制去中心化程度低的方法，具体包括以下步骤：
[0034]
s1、判断当前节点i是否为见证人节点；
[0035]
在本实施例中，当前节点设为见证人节点。
[0036]
s2、将节点i总票数g乘以一个衰减函数；
[0037]
让排名前21位的节点(也就是见证人节点)的票数乘以一个大于0小于1的衰减函数f，这个过程被称作衰减，其中函数表达式如下：
[0038][0039]
其中j表示衰减次数，f的大小随j的增大而减小。
[0040]
优选的，函数f(j)有一个特性，如果j很小的话，那f(j)的值会非常接近1，意味着惩罚力度很小，但是随着j的不断变大，函数f(j)的值也在慢慢变大，意味着接下来每一次的惩罚力度会越来越大。由于函数f的存在，排名靠前的节点很难长期保持排名，这样其他节点就更有机会竞选成为前21个节点，增加节点的流动性，增加节点的竞选积极性，进而增大系统的去中心化程度。
[0041]
s3、当前节点衰减次数ji增加1。
[0042]
假设节点i的衰减次数为ji；其中所述ji的初始值为0，节点i每衰减一次，ji的值就增加1。
[0043]
当节点i不再是见证人节点时，系统将停止对节点i的衰减；随着衰减次数的增加，节点i的总票数会越来越低。一旦节点i不再是见证人节点(即票数排名在第21名以后)，系统将停止对节点i的衰减，将ji设置为0。
[0044]
优选的，当节点i依靠自然增长的选票再一次成为见证人节点之后，系统将再一次对其乘以一个衰减函数。
[0045]
在另一实施例中，以eos为例，eos每0.5s产生出一个区块，每产生126个区块后系统会根据投票情况再选21个见证人节点，整个过程需要63秒，设1t等于400个这样的过程，则1t＝25200s，1天＝6t。设t为整数，本发明系统每经过1t的时间后，都会对前21个节点的总票数做一个衰减惩罚，将衰减次数记为j。当j较小时，总票数受到的惩罚也较小；当j越来越大时，总票数受到的惩罚也越来越大。
[0046]
在一实施例中，设1t为一轮，当t＝1时，衰减次数j也为1，此时f(j)＝0.999，即节点总票数变为上一轮的0.999倍。当j＝12时，f(j)仍然保持在0.9以上，即每轮的惩罚力度不超过10％。当j＝24时，惩罚力度达到61.9％，此时该节点的票数只有上一轮的61.9％，此时的惩罚力度相当大。
[0047]
随着时间的推移，排名靠前的节点会受到越来越大的惩罚，导致其排名很难长期维持在前21名，这么做将加速见证人节点的更新换代，使得其他节点更有可能竞选成为见
证人节点，大大增加了节点的竞选积极性，增加了系统的去中心化程度，有效防止垄断现象。一旦某个节点的排名高于21，意味着它没有竞选成为见证人节点，此时，对于它的衰减次数j将置为0，重新计数。j＝0意味着停止对该节点的惩罚，让它在不久的将来能够依靠新增的自然选票，再次竞选成为见证人节点。
[0048]
由于目前巨头垄断的现象很明显，排名靠前的节点们依靠之前积累的选票，长期霸占前21名，使得排名靠后的节点很难依靠选票的自然增长跻身前21名。在理想情况下，新增的自然选票才是决定竞选结果的关键。热度衰减机制很好地降低了原有选票对竞选结果的影响，使得新增选票的多少才是影响竞选结果的关键要素。
[0049]
第二方面，本发明还提供了一种解决dpos共识机制去中心化程度低的系统，包括如下模块：
[0050]
衰减模块，用于将见证人节点获得的票数乘以一个衰减函数；
[0051]
计数模块，用于统计节点衰减次数；
[0052]
判断模块，用于判断节点是否为证人节点。
[0053]
第三方面，本发明还提供了一种解决dpos共识机制去中心化程度低的设备，包括：
[0054]
存储器，用于存储计算机程序；
[0055]
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如前述所公开的解决dpos共识机制去中心化程度低的方法步骤。
[0056]
第四方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述所公开的解决dpos共识机制去中心化程度低的方法步骤。
[0057]
本发明提出的方法以系统，采用热度衰减的机制与方法，通过以惩罚见证人节点票数的方式，增加见证人节点的流动性，增加所有节点的竞选积极性，使得有更多的节点更有可能成为见证人节点，以此来减小巨头垄断现象，提高了区块链网络的去中心化程度。
[0058]
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的试验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
技术特征：1.一种解决dpos共识机制去中心化程度低的方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、判断当前节点i是否为见证人节点；s2、若是，则将节点i总票数g乘以一个衰减函数；s3、当前节点衰减次数j
i
增加1。2.根据权利要求1所述的解决dpos共识机制去中心化程度低的方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述证人节点判断依据为当前节点排名大于等于21。3.根据权利要求1所述的解决dpos共识机制去中心化程度低的方法，其特征在于，所述步骤s2中，所述衰减函数特征为大于0小于1。4.根据权利要求1所述的解决dpos共识机制去中心化程度低的方法，其特征在于，所述步骤s2中，所述衰减函数表达式如下：其中j表示衰减次数。5.根据权利要求1所述的解决dpos共识机制去中心化程度低的方法，其特征在于，所述步骤s3中，所述j
i
的初始值为0，节点i每乘以一个衰减函数一次，j
i
的值就增加1，随后返回步骤s1。6.根据权利要求1所述的解决dpos共识机制去中心化程度低的方法，其特征在于，所述步骤s1中，若当前节点i并非见证人节点时，将当前节点i的衰减次数j记为0。7.根据权利要求6所述的解决dpos共识机制去中心化程度低的方法，其特征在于，所述当前节点i并非见证人节点时，停止对当前节点衰减。8.一种实施权利要求1-7任一项方法的解决dpos共识机制去中心化程度低的系统，其特征在于，包括如下模块：衰减模块，用于将见证人节点获得的票数乘以一个衰减函数；计数模块，用于统计节点衰减次数；判断模块，用于判断节点是否为证人节点。9.一种解决dpos共识机制去中心化程度低的设备，其特征在于，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的解决dpos共识机制去中心化程度低的方法步骤。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的解决dpos共识机制去中心化程度低的方法。
技术总结本发明公开了一种解决DPOS共识机制去中心化程度低的方法及系统，该方法包括如下步骤：S1、判断当前节点i是否为见证人节点；S2、若是，则将节点i总票数G乘以一个衰减函数；S3、当前节点衰减次数j
技术研发人员：陈祺 李进 游成 艾山 覃延嘉
受保护的技术使用者：广州大学
技术研发日：2022.06.13
技术公布日：2022/11/1
