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申请/专利权人：天津大学合肥创新发展研究院

摘要：本发明公开了一种基于信誉的加权采样的轻量化区块链共识协议实现方法，本发明将采样思想与共识相结合，通过置信区间大大缩小参与共识前两个阶段的节点数目，从而降低共识过程的时间与计算开销；同时，提出了信誉系数和信誉分数双重作用的信誉机制，能够根据节点历史行为对节点进入采样节点的概率进行控制，从而防止拜占庭节点长期控制共识，降低拜占庭节点进入采样节点集合的比例。

主权项：1.一种基于信誉的加权采样的轻量化区块链共识协议实现方法，其特征在于：通过引入基于信誉系数的信誉机制与基于置信区间的采样机制，利用可验证随机函数实现采样过程，最终实现共识过程，具体包括如下步骤：1采样节点数计算根据总节点数N、置信水平1-α、误差范围β和拜占庭节点比例p，通过置信区间计算采样的样本容量n，即为需要采样节点的数量；2信誉机制：信誉系数1-1：信誉系数为上限为1或趋近于1、下限趋近于0的值，越趋近于1表示该端节点信誉越高，反之越小；信誉系数1-2：确定一个特定的函数，该函数满足信誉系数的特性，同时能够体现信誉系数先缓慢减少再迅速减少的趋势，通过加减该函数的自变量的值，函数值随之调整以达到调整信誉系数的目的；信誉分数2-1：信誉分数初始所有节点相同，端节点每成功参与一次共识即可增加信誉分数，失败则扣除信誉分数；信誉权重1-1：信誉权重等于信誉系数乘以信誉分数，端节点信誉权重与其采样进入共识的概率成正比；3节点采样：节点采样1-1：边缘节点从N个节点中选取n个节点，使用可验证随机函数进行随机数生成；节点采样1-2：每个端节点的权重等于其信誉权重除以所有节点的总信誉权重之和，通过生成随机数，确定采样节点的编号；节点采样1-3：确定了n个采样节点后，边缘节点再进行一次随机数生成，以选出采样节点中的领导节点；4共识过程：共识过程1-1：前两个阶段仅需采样节点完成，采样节点共识成功两轮后由全体节点进行共识；共识过程1-2：若共识出现失败，则触发视图更换机制，将采样节点内的所有端节点进行信誉系数下调、信誉分数扣除，重新开启新的采样阶段；共识过程1-3：若共识成功k轮，则所有端节点信誉系数进行恢复、信誉分数增长，且在采样节点集合的节点获得更大幅度的恢复奖励，重新开启新的采样阶段。

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权利要求：

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