(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 202211104106.7 (22)申请日 2022.09.09 (71)申请人 上海树图区块链研究院 地址 200032 上海市徐汇区小木桥路528号 203-51室 (72)发明人 李辰星　李沛伦　伍鸣　杨光　 (74)专利代理 机构 上海天辰知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 31275 专利代理师 吴世华　徐琳 (51)Int.Cl. H04L 67/104(2022.01) H04L 9/32(2006.01) H04L 41/00(2022.01) H04L 9/40(2022.01) G06F 16/27(2019.01)G06Q 40/04(2012.01) (54)发明名称 基于PoW+PoS的混合共识算法提升区块链系 统安全的方法 (57)摘要 一种基于PoW+PoS的混合共识算法提升区块 链系统安全的方法， 包括基于PoW共识机制， 通过 最重子树规则确认Conflux树图区块链中的 pivot块， 在Conflux  PoW机制下引入 一条独立运 行的PoS链； 所述PoS链的共识参与者将在定期 Round周期内对所述Conflux树图区块链中的初 始确认的pivot区块进行投票签名； 在每一个定 期Round中， 如果拥有足够多签名的piv ot区块为 初始确认pivot区块， 那么确定所述初始确认 pivot区块为最终确认piv ot区块， 如果拥有足够 多签名的pivot区块不为初始确认的piv ot区块， 所述PoS投票拥有足够多签名的区块则为最终确 认的pivot区块， 加入Conflux 树图区块链中的主 链中。 因此， 本发明通过PoS投票的方式为系统额 外增加一层安全性保护， 并可将PoW链接近100％ 但始终无法达到100％的确认提升到可完全达到 100％确认。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 115442379 A 2022.12.06 CN 115442379 A 1.一种基于PoW+PoS的混合共识算法提升区块链系统安全的方法， 其特征在于， 包括如 下步骤： 步骤S1： 基于PoW共识机制， 通过最重子树规则确认Conflux树图区块链中的pivot块， 即对于一个Epoch里面的区块， 计算每个区块的子树权重， 选取权重最大的区块作为主链的 初始确认pivot区块； 步骤S2： 在Conflux  PoW机制下引入一条独立运行的PoS链； 所述PoS链的共识参与者以 一个定期Round为单位， 对所述Co nflux树图区块链中的初始确认pivot区块进行投票签名； 步骤S3： 在PoS投票的每一个定期Round中， 如果拥有足够多签名的区块为PoW链上初始 确认的pivot区块， 那么确定所述PoW链上初始确认的pivot区块为最终确认pivot区块， 如 果拥有足够 多签名的区块不为PoW链上初始确认pivot区块， 则所述有足够 多签名的区块则 为系统最终确认的pivot区块， 作为pivot区块加入Co nflux树图区块链中的主链中。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 每一个所述的定期Round可以间隔60个区 块， 亦可以是其 他数值， 如120个区块、 15 0个区块。 3.一种区块链系统安全的交易执 行装置， 其特 征在于， 包括： 初始区块确认模块， 基于PoW共识机制， 通过最重子树规则确认Conflux树图区块链中 的pivot块， 即对于一个Epoch里面的区块， 计算每个区块的子树权重， 选取权重最大的区块 作为主链的初始确认pivot区块； 投票签名模块， 在Conflux  PoW机制下引入一条独立运行的PoS链； 所述PoS链的共识参 与者将定期(以Round为周期， Round代表一定间隔的区块高度)对所述Conflux树图区块链 中的初始确认pivot区块进行投票签名； 最终区块确认模块， 在每一个定期Round周期中， 如果拥有足够多签名的pivot区块为 初始确认pivot区块， 那么确定所述初始确认pivot区块为最终确认pivot区块， 如果拥有足 够多签名的pivot区块不为初始确认pivot区块， 所述有足够多签名的区块就则被选为 pivot区块， 作为Co nflux树图区块链主链的pivot块。 4.一种可读存储介质， 存储有可执行指令， 该可执行指令用于执行如权利要求1所述的 基于PoW+PoS的混合共识算法提升区块链系统安全的方法。 5.一种数据处理终端， 用于作 为P2P网络的共识节点， 接收、 共识验证并存储所述P2P网 络中的区块， 所述数据处 理终端包括： 如权利要求1所述的可读存 储介质； 处理器， 该处理器调取并执行所述的可读存储介质中的可执行指令， 以执行基于PoW+ PoS的混合共识算法提升区块链系统安全的方法。 6.一种P2P网络， 其特征在于， 所述P2P网络的共识节点为权利 要求2所述的数据处理终 端。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115442379 A 2基于PoW+PoS的混合 共识算法提升区块链系统安全的方 法 技术领域 [0001]本发明涉及大数据处理及信息技术领域， 更具体地， 涉及一种基于  PoW+PoS的混 合共识算法提升区块链系统安全的装置及其方法、 一种可读存储介质和一种数据处理终 端。 背景技术 [0002]现有的树图区块链采用工作量证明(P oW)机制保障系统的安全性， 具有去中心化、 无准入许可、 可靠性高等优点。 但是PoW机制也有交易确认速度 慢、 确认信息无法达到100％ 的固有缺 点难以克服。 [0003]请参阅图1， 图1所示为现有Conflux  Pow共识下的pivot确认规则的树图结构示意 图， 其中pivot代表Conflux区块链系统中的主链区块。 在本发明之前， Conflux树图区块链 系统的区块链基于PoW共识机制， 其pivot块的确认是通过最重子树规则确认， 即对于一个 Epoch里面的区块， 计算每 个区块的子树权 重， 选取权 重最大的区块作为主链的pivot块。 [0004]本领域技术人员清楚， 在PoW机制下的确认规则， 只能在一个区块生成后， 通过观 察后续区块的生成情况间接推断区块生产者对于上述区块的共识结果和选择， 所以为了避 免因为随机误差造成的影响， 必须等待足够长的时间； 而即便是等待了足够长的时间且大 部分区块生产者算力都是诚实的/  理性的情况下， PoW机制下确认的共识结果的最 终性(不 可改变性)也只能趋近于100％， 而永远无法达到严格的100％安全， 这对某些安全性要求极 高的场景(例如涉及大额资产)存在一些隐患。 [0005]例如， 通常所说的 “数字币需要6个区块确认 ”， 严格的含义是 “在攻击者控制10％ 数字币算力的情况 下， 先于诚实区块 生产者生成6个数字币区块的概 率小于万分之一 ”。 [0006]实际上， 即便数字币已经运行了十几年时间， 理论上依然存在攻击者对数字币网 络发起51％攻击重写 所有数字币历史交易的可能性， 只是这种攻击需要付出天文 数字的成 本， 不具有现实意 义。 [0007]然而， 对于其他PoW链的区块链系统， 在全网算力较低的时候， 可能会出现51％攻 击的问题。 特别是公有链的发展催生了一些算力租借平台的时候， 从一个大算力的平台， 将 PoW算力切换到一个算力小的区块链平台上， 从而很容易造成51％的攻击， 在区块链历史 上， 以太经典、 Gri n和Verge 都曾出现了 51％攻击的问题。 发明内容 [0008]本发明的目的在 于提供一种基于P oW+PoS的混合共识算法提升区块链系统安全的 方法及装置， 其本发明基于Conflux树图区块链系统， 提出一种基于PoW+PoS混合共识算法 提升区块链系统安全的方法。 [0009]为实现上述目的， 本发明的技 术方案如下： [0010]一种基于Po W+PoS的混合共识算法提升区块链系统安全的方法， 其包括如下步骤： [0011]步骤S1： 基于PoW共识机制， 通过最重子树规则确认Conflux树图区块链中的pivot说　明　书 1/4 页 3 CN 115442379 A 3