(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211014730.8 (22)申请日 2022.08.23 (71)申请人 北京邮电大 学 地址 100876 北京市海淀区西土城路10号 申请人 中国国家博物馆 (72)发明人 杨谈　苗桂田　赵方　李华飙　 郭艳艳　杨超　 (74)专利代理 机构 北京金咨知识产权代理有限 公司 11612 专利代理师 薛海波 (51)Int.Cl. G06Q 40/04(2012.01) G06Q 30/02(2012.01) G06F 21/64(2013.01) G06F 16/27(2019.01) (54)发明名称 一种区块链共识机制执 行方法及装置 (57)摘要 本发明提供一种区块链共识机制执行方法 及装置， 要求参与代表节点在竞选和工作过程中 提供保证金， 利用智能合约装载和执行奖励合 约， 提供对各节点的投票奖励方案， 为普通节点 参与投票提供投票奖励， 为代表节 点的记账行为 提供记账奖励， 提高各节点参与共识操作的积极 性。 同时， 利用智能合约装 载执行惩罚合约， 在延 迟发放投票奖励和记账奖励的基础上， 将异常的 代表节点及时踢出委员会并扣除保证金、 投票奖 励和记账 奖励， 提高作恶成本 。 权利要求书2页 说明书11页 附图2页 CN 115423623 A 2022.12.02 CN 115423623 A 1.一种区块链共识机制执行方法， 其特征在于， 该方法基于区块链网络的智能合约运 行， 在一个周期内， 所述方法包括以下步骤： 接收多个参与竞选的候选者节点质押的代币作为保证金， 接收所述区块链网络 中各节 点对所述候选者节点的投票， 并记录各节点参与投票的次数以及各节点所持有的代币数 量； 基于投票合约选取设定数量个所述候选者节点作为代表节点， 并释放其余所述候选者 节点的保证金； 在各代表节点按照约定出块顺序对普通节点的交易进行打包形成区块并验证无误上 链存储后， 查询各区块头， 记录各代表节点正确出块的次数和提供 的所述保证金中质押的 代币数； 执行奖励合约， 按照第一设定规则， 根据各节点参与投票的次数以及各节点所持有的 代币数量计算各节点的投票奖励； 按照第二设定规则， 根据各代表节点正确出块的次数和 提供的所述保证金中质押的代币数计算各代表节 点的记账奖励， 并将所述投票奖励和所述 记账奖励延迟至所述周期结束发放； 在发放所述投票奖励和所述记账奖励之前， 执行惩罚合约， 当存在一代表节点未出块 次数达到 设定数值和/或实施恶意行为时， 踢出该代表节点并扣除其对应的保证金、 投票奖 励和记账 奖励。 2.根据权利要求1所述的区块链共识机制执行方法， 其特征在于， 所述保证金、 所述投 票奖励和所述记账 奖励采用的所述代币是基于以太网ERC20标准 生成的加密货币。 3.根据权利要求1所述的区块链共识机制执行方法， 其特征在于， 按照第一设定规则， 根据各节点 参与投票的次数以及各节点所持有的代币数量计算各节点的投票奖励， 包括： 计算第i个节点的投票权 重， 计算式为： qi＝ai*logbi； 其中， qi表示第i个节点的投票权重， ai表示第i个节点拥有的代币档次权重， 具体的， 根 据所述节点持有的代币数量划分多个权重档， 所述节点持有的代币数量越多相应权重档对 应的代币档次权 重越大； bi为第i个节点 参与投票的次数； 计算第i个节点在第x投票轮次的投票奖励， 计算式为： 其中， R1i表示第i个节点在第x投票轮次的投票奖励， M表示第一个周期的初始投票奖励 总值； qi表示第i个节点的投票权 重。 4.根据权利要求1所述的区块链共识机制执行方法， 其特征在于， 所述方法中， 当所述 智能合约记录 到存在节点投票异常时， 控制按照设定比例下调下一周期的投票奖励总值。 5.根据权利要求1所述的区块链共识机制执行方法， 其特征在于， 按照第二设定规则， 根据各代表节点正确出块的次数和 提供的所述保证金中质押的代币数计算各代表节点的 记账奖励， 包括： 计算当前周期内第i个代 表节点的记账 奖励权重， 计算式为： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115423623 A 2其中， hi表示当前周期内第i个代表节点的记账奖励权重， α1和α2为调整系数， ci第i个代 表节点对应保证金中质押的代币数， pi表示第i个代表节点所打包区块的正确出块数， β 表 示时间补偿增量； 计算第i个代 表节点的记账 奖励， 计算式为： 其中， R2i表示第i个代 表节点的记账 奖励， N表示当前周期的记账 奖励总值。 6.根据权利要求5所述 的区块链共识机制执行方法， 其特征在于， 所述调整参数α1和α2 初始值为1， 并跟随周期的数量增长下调。 7.根据权利要求5所述的区块链共识机制执行方法， 其特征在于， 所述时间补偿增量β 在0.02～0.08的范围内跟随周期的数量增长上调。 8.根据权利要求1所述的区块链共识机制执行方法， 其特征在于， 当存在一代表节点未 出块次数达到 设定数值和/或实施恶意行为时， 踢 出该代表节点并扣除其对应的保证金、 投 票奖励和记账 奖励， 包括： 当存在一代表节点未出块次数达到设定数值， 且在验证过程中， 超过1/2的所述代表节 点触发惩罚合约时， 踢出 该代表节点并扣除其对应的保证金、 投票奖励和记账 奖励； 和/或， 当存在一代表节点出现打包错误交易或不按顺序打包交易上链时， 在验证过程 中， 任意代表节点触发惩罚合约时， 踢 出该代表节点并扣除其对应的保证金、 投票奖励和记 账奖励。 9.一种区块链网络去中心化系统， 包括多个节点构 成的区块链网络， 其特征在于， 所述 区块链网络上执行智能合约， 所述智能合约执行如权利要求1至8中任一项所述方法的步 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， 该程序被处理器 执行时实现如权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115423623 A 3