本發(fā)明涉及一種量子區(qū)域鏈技術領域，涉及一種通過使用基于股份證明的方式來實現(xiàn)量子鏈共識機制。
背景技術：
量子鏈中的共識機制被設計成模塊化的，可以類似插件一樣實現(xiàn)插拔，可以適用公鏈和私鏈的不同應用場景。關于聯(lián)盟鏈的共識機制的介紹，可以參考量子鏈的黃皮書(yellowpaper)。之前社區(qū)對共識機制的討論較多，從工作量證明到股份證明到d股份證明，再到hyperledger提出的bft共識機制。共識機制的本質在于在一個分布式系統(tǒng)中如何通過一些算法，最后取得數據的一致性。關于共識機制的討論最后都會回歸到計算機領域的分布式系統(tǒng)的一致性問題，之前這個領域已經有很多的研究和成果，例如分布式系統(tǒng)中的flp定理和cap定理指導人們如何根據具體的需求來設計共識機制。在比特幣的網絡中，礦工通過比特幣的全客戶端一起參與到塊鏈網鏈的校驗過程，通過工作量證明的方式，來隨機碰撞hash值，當礦工計算hash值，滿足一定條件時，本發(fā)明就說該礦工挖到了一個區(qū)塊。然而整體挖礦的難度會根據網絡的總算力而動態(tài)調整，根據共識協(xié)議，讓網絡有分叉產生的時候，本發(fā)明會選取包含更多工作量的區(qū)塊作為有效的區(qū)塊。后面根據挖礦算法的不同，還產生了其他的工作量證明的算法，例如litecoin的script算法，darkcoin的x11算法，設計的初衷是抵制算力集中化，從而保證網絡的去中心化。目前社區(qū)所采用的股份證明的代碼大多分叉于peercoin，而peercoin是基于非常老版本的比特幣代碼修改的，無法體現(xiàn)最近幾年的bip協(xié)議的特性和代碼的完善性。在量子鏈的公鏈系統(tǒng)中，本發(fā)明選取的共識協(xié)議的基礎是股份證明，并會在最新的比特幣代碼的基礎上，開發(fā)和部署股份證明的共識協(xié)議。在傳統(tǒng)的股份證明中，規(guī)則中如果有一個惡意的攻擊者，他可以積累足夠大的coinage來發(fā)起一次雙花攻擊。另外coinag帶來的一個問題就是節(jié)點再得到股份證明reward之后間斷性上線，而不是持續(xù)在線來維護網絡的完全。因此在股份證明協(xié)議的改進版本中，本發(fā)明把coinage去掉，激勵更多的節(jié)點同時在線。另外在股份證明中，節(jié)點的啟動時間也會影響網絡的安全性，在量子鏈的股份證明協(xié)議中，本發(fā)明將移除節(jié)點最小啟動時間的限制，使節(jié)點可以在較短的時間內上線并且參與到網絡的維護中。另外在量子鏈系統(tǒng)中，為了鼓勵更多的節(jié)點在線，本發(fā)明會對于經常在線的節(jié)點設計更高的利息，即使你有較少的coin，如果持續(xù)在線，也會有超過平均值的利息。在量子鏈公鏈系統(tǒng)中，選取股份證明的一些權衡：去中心化的程度、節(jié)點參與記賬的難度、網絡的維護成本。在量子鏈聯(lián)盟鏈系統(tǒng)中，涉及到身份識別和可信網絡，更多的是在一個受限的小組中，周期性的隨機選擇記賬節(jié)點問題，本發(fā)明將會結合量子鏈針對聯(lián)盟鏈系統(tǒng)提出的時間證明和raft協(xié)議，來設計相應的共識協(xié)議，具體的設計思路詳見量子鏈yellowpaper。設計目標為：區(qū)塊時間:250毫秒確認時間750毫秒-3秒，滿足可拓展性和低延時的特點。
本發(fā)明的主要目的是通過對一種基于股份證明的量子鏈共識機制方法，采用智能化的方法，在量子鏈的共識機制的選取中，根據技術的可靠性原則和去中心化原則，選取股份證明為基礎的共識機制作為公鏈的基礎共識機制。在基于量子鏈的聯(lián)盟鏈中，本發(fā)明采用時間證明和raft協(xié)議結合的共識機制，為行業(yè)客戶提供服務。因此，可以說通過這種實現(xiàn)方式是很有必要的。
技術實現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種基于股份證明的量子鏈共識機制方法，為達到上述技術方案的效果，本發(fā)明的技術方案為：
在塊鏈網鏈中，礦工通過比特幣的全客戶端一起參與到塊鏈網鏈的校驗過程，通過工作量證明的方式，來隨機碰撞hash值，當礦工計算hash值，滿足條件1時，則判定該礦工挖到了一個區(qū)塊：
其中hash(b_header)代表計算b_header的sha256算法的二次方，b_header代表區(qū)塊的數據塊頭，m是事先設定的可以變化的值，d是一個在1到m中的整數，
塊鏈網鏈的sha256算法可以讓每一個節(jié)點快速驗證區(qū)塊的有效性，并且每一個區(qū)塊的數據塊頭隨著nonce和extranonce的不同而改變；
nonce為密碼學中一個只被使用一次的任意或非重復的隨機數值；extranonce為密碼學中額外的一個只被使用一次的任意或非重復的隨機數值。整體挖礦的難度會根據網絡的總計算能力而動態(tài)調整，根據共識協(xié)議，讓網絡有分歧產生的時候，選取包含更多工作量的區(qū)塊作為有效的區(qū)塊；
在塊鏈網鏈里，參與的礦工根據經過股份證明的哈希沖突來驗證過程；
每一個區(qū)塊的數據塊頭大小為八十字節(jié)，并在不同的隨機數nonce范圍內和extranonce范圍內進行變化；
挖礦的總體難度水平根據塊鏈網鏈的總的哈希計算能力進行動態(tài)適應；
當兩個或者更多的礦工解決一個區(qū)塊在同時，將會發(fā)生一個分歧；塊鏈網鏈需要做出一個決定哪個區(qū)塊應該是被接受或者是被拒絕的；在塊鏈網鏈中，區(qū)塊要進行證明，作為一個合法的被選擇；
參與的礦工根據經過股份證明的塊鏈網鏈中，一個新的區(qū)塊的產生必須滿足以下的條件：
proofhash＜coins.age.targe
其中：proofhash是參與的礦工根據經過股份證明的哈希沖突來驗證過程后的得到的修改哈希值；并且proofhash要帶有有效的輸出和當前時間；coins.age.targe是區(qū)塊的比特幣年齡。
具體實施方式
為了使本發(fā)明所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合實施例，對本發(fā)明進行詳細的說明。應當說明的是，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明，能實現(xiàn)同樣功能的產品屬于等同替換和改進，均包含在本發(fā)明的保護范圍之內。具體方法如下：
實施例一：實際中，目前社區(qū)所采用的股份證明的代碼大多分叉于peercoin，而peercoin是基于非常老版本的比特幣代碼修改的，無法體現(xiàn)最近幾年的bip協(xié)議的特性和代碼的完善性。在量子鏈的公鏈系統(tǒng)中，本發(fā)明選取的共識協(xié)議的基礎是股份證明，并會在最新的比特幣代碼的基礎上，開發(fā)和部署股份證明的共識協(xié)議。在股份證明協(xié)議的改進版本中，本發(fā)明把coinage去掉，激勵更多的節(jié)點同時在線。另外在股份證明中，節(jié)點的啟動時間也會影響網絡的安全性，在量子鏈的股份證明協(xié)議中，本發(fā)明將移除節(jié)點最小啟動時間的限制，使節(jié)點可以在較短的時間內上線并且參與到網絡的維護中。另外在量子鏈系統(tǒng)中，為了鼓勵更多的節(jié)點在線，本發(fā)明會對于經常在線的節(jié)點設計更高的利息，即使你有較少的coin，如果持續(xù)在線，也會有超過平均值的利息。在量子鏈公鏈系統(tǒng)中，選取股份證明的一些權衡：去中心化的程度、節(jié)點參與記賬的難度、網絡的維護成本。在量子鏈聯(lián)盟鏈系統(tǒng)中，涉及到身份識別和可信網絡，更多的是在一個受限的小組中，周期性的隨機選擇記賬節(jié)點問題，本發(fā)明將會結合量子鏈針對聯(lián)盟鏈系統(tǒng)提出的時間證明和raft協(xié)議，來設計相應的共識協(xié)議，具體的設計思路詳見量子鏈yellowpaper。設計目標為：區(qū)塊時間:250毫秒確認時間750毫秒-3秒，滿足可拓展性和低延時的特點。
實施例二：本發(fā)明中基于可靠性和分散化的技術需要，股份證明3.0被選作用于量子鏈塊鏈的共同平臺；
這里有很多討論關于同識以及其平臺去迎合一個特別項目的需求
最主要的廣泛討論是：通過超級帳本帶來關于工作量證明，權益證明，動態(tài)權益證明，拜占庭錯誤容忍的討論。
同識的天性就是關于如何在一個分散系統(tǒng)里通過運行一個算法獲得數據一致性。
所有關于共識的所有爭議將確定返回到問一個原始問題，本發(fā)明如何保持一個分布性系統(tǒng)的一致性？舉例說，在這個領域有一些觀點，fischerlynchpaterson定理中的狀態(tài)共識處在結點中就不能到百分百的贊同。
在比特網里，在網絡中參與的礦工根據經由工作量證明的哈希沖突來驗證過程。
當一個礦工的哈希值能夠計算和滿足一個一般條件，礦工就能對網絡聲明新的塊是自己的
即
hash()代表計算sha256的二次方，值的變化范圍是0到m，和d是一個在1到m中的整數，sha256算法用于比特幣能讓每個節(jié)點非常快地驗證每個塊，在八十字節(jié)的塊頭隨有每個不同的隨機數變化，挖礦的總體難度水平根據塊鏈網鏈的總的哈希能力將會動態(tài)適應，當兩個或者更多的礦工解決一個塊在同時，一個小的分歧將會發(fā)生，這就是一點，塊鏈需要做出一個決定哪個塊應該是被接受或者是被拒絕的，在塊鏈網鏈中，鏈要有附屬最多證明工作，作為一個合法的被選擇，這里有不同的工作證明辦法，比如scrypt,x11,groestl,equihash等；
裝載一個新的算法的目的是防止一個實體的計算能力累積。確保專用集成電路asic能被引入到經濟領域，到目前為止，大多數的股份證明的區(qū)塊鏈可以確保他們遺傳到點幣，即比特幣核心的早期版本。量子鏈核心選擇股份證明用于基本共識，但是本發(fā)明將發(fā)展和施展基于一個最新的比特幣來源代碼的股份證明。在一個傳統(tǒng)的股份證明的塊鏈網鏈，一個新的塊的產生必須滿足以下的條件：
proofhash＜coins.age.targe
證明哈希通過股份修改者計算，帶有仍有效的輸出和當前時間。
一個惡意攻擊能開始一個雙消耗的攻擊，通過一個計算的大量的幣齡。另一個由幣齡導致的問題是，節(jié)點將在線中斷，在持續(xù)在線的的代替的回報。
量子開發(fā)者同意一個塊鏈團隊工作的安全分析，和有一個工作，把股份證明3.0裝配新的量子核心；從理論上說回報投資者，股份其幣盡可能長，當沒有任何動機到幣擁有才去讓其錢包離線。
本發(fā)明能有多種不同形式的具體實施方式，上面對本發(fā)明的技術方案作舉例說明，對本發(fā)明進行詳細的說明。應當說明的是，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明，能實現(xiàn)同樣功能的產品屬于等同替換和改進，均包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
本發(fā)明的有益效果是：通過對一種基于股份證明的量子鏈共識機制方法，采用智能化的方法，在量子鏈的共識機制的選取中，根據技術的可靠性原則和去中心化原則，時間證明和raft協(xié)議結合的共識機制，為行業(yè)提供服務。因此，可以說通過這種實現(xiàn)方式是很有必要的。