(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 20221076769 9.9 (22)申请日 2022.07.01 (71)申请人 杭州电子科技大 学 地址 310018 浙江省杭州市下沙高教园区2 号大街 (72)发明人 游林　王卓彪　胡耿然　 (74)专利代理 机构 杭州浙科专利事务所(普通 合伙) 33213 专利代理师 陈洁 (51)Int.Cl. H04L 9/40(2022.01) H04L 9/32(2006.01) (54)发明名称 一种基于代理和匿名的PBFT 共识计算方法 (57)摘要 本发明属于区块链 技术和密码学技术领域， 公开了一种基于代理和匿名的PBFT共识计算方 法， 包括步骤1： 生成系统参数； 步骤2： 节点选择 自己的代理节点， 并发送授权信息； 步骤3： 节点 验证代理节点的公钥， 验证成功后， 将代理节点 的公钥加入环中； 步骤4： 客户端将消息 发送 到所有节点； 步骤 5： 主节点收到消息 后形成预 准备消息； 步骤6： 节点和自己的代理节点协商出 一个标签； 步骤7： 其他节点 或代理节点收到 预准 备消息后， 验证消息和签名， 并形成准备消息； 步 骤8： 节点形成承诺消息并广播， 若收到的承诺消 息数量大于2f+1， 则认为消息 完成承诺。 本发 明通过代理和隐私保护提高了PBFT共识的安全 性和效率。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115174196 A 2022.10.11 CN 115174196 A 1.一种基于代理和匿名的PBFT共识计算方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 步骤1： 生成系统参数； 步骤2： 节点选择自己的代理节点， 并发送 授权信息； 步骤3： 节点验证代理节点的公钥， 验证成功后， 将代理节点的公钥加入环中； 步骤4： 客户端将消息m发送到所有节点； 步骤5： 主节点收到消息m后形成预准备消息(Pre ‑Prepare,H(m),s,v, σ,L)； 步骤6： 节点和自己的代理节点协商出一个标签； 步骤7： 其他节点或代理节点收到预准备消息后， 验证消息和签名， 并形成准备消息 (Prepare,H(m),s,v, σi)； 步骤8： 节点形成承诺消息(Commit,s,v, σi,ri)并广播， 若收到的承诺消息数量大于2f+ 1， 则认为消息m完成承诺。 2.根据权利要求1所述的基于代理和匿名的PBFT共识计算方法， 其特征在于， 所述步骤 1包括如下 具体步骤： 步骤1.1： 给定一个 群 该群的阶为质数q； 步骤1.2： 令 H1: H2: 步骤1.3： 每 个节点随机 选择私钥 则公钥为 3.根据权利要求1所述的基于代理和匿名的PBFT共识计算方法， 其特征在于， 所述步骤 2包括如下 具体步骤： 步骤2.1： 对于一个节点其私钥为xπ和对应的公钥yπ， 节点秘密的随机选择一个整数ks ∈[1,q‑2]， 且(ks,q‑1)＝1， 将授权信息ms， SS和公开参数rs发送给代理节 点， 其中， 步骤2.2： 代理节点验证 若验证成功， 则代理节点将公钥y ′π， r′s和 SS′＝k′s‑1(ms‑r′sx′π)发送给节点。 4.根据权利要求1所述的基于代理和匿名的PBFT共识计算方法， 其特征在于， 所述步骤 3包括如下 具体步骤： 步骤3.1： 节点验证 若认证成功， 则认为代理节点的公钥 是正确 的， 并完成授权证书； 步骤3.2： 主节点验证所有节点和代 理节点的授权证书的合法性， 验证通过后将节点和 代理节点的公钥加入到公钥列表中， 最后形成环的公钥集合为L＝{y1,y2,...,yn,y′1,y ′2,...,y′n}。 5.根据权利要求1所述的基于代理和匿名的PBFT共识计算方法， 其特征在于， 所述步骤 4包括如下 具体步骤： 客户端打包区块中产生的所有数据， 并形成默克尔树， 将默克尔树根， 前一区块头， 时 间戳等信息打包， 形成消息m， 并发送给 所有的节点。 6.根据权利要求1所述的基于代理和匿名的PBFT共识计算方法， 其特征在于， 所述步骤 5包括如下 具体步骤： 步骤5.1： 主节点收到消息后， 赋予此消息序列号s， 对消息m进行环签名；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115174196 A 2步骤5.2： 主节点将公钥列表L ＝{y1,y2,...,yn,y′1,y′2,...,y′n}加入到预准备消息； 步骤5.3： 主节点随机 选择 并计算 步骤5.4： 对于i＝π+1,...,n,1,..., π ‑1， 选择 并计算 步骤5.5： 计算tπ＝u‑(H(xπ)+H(x′π)Cπ； 步骤5.6： 主节点将(Pre ‑Prepare,H(m),s,v, σ,L)发送给其 他节点。 7.根据权利要求1所述的基于代理和匿名的PBFT共识计算方法， 其特征在于， 所述步骤 6包括如下 具体步骤： 收到预准备消息后， 节点计算h＝H2(L)， 将 发送给代理节点， 代理节点收到后用自己私钥进行解密得到 代理节点计算将 发送 给节点， 两者形成唯一标签 8.根据权利要求1所述的基于代理和匿名的PBFT共识计算方法， 其特征在于， 所述步骤 7包括如下 具体步骤： 步骤7.1： 其 他节点收到信息后验证消息m的正确性， 并对签名进行验证； 步骤7.2： 对于签名， 计算h＝H2(L)； 步骤7.3： 节点 生成标签 并将其加密发送给代理节点； 步骤7.4： 代理节点收到后用自己私钥进行解密得到 代理节点计算将 发送给节点； 步骤7.5： 两者形成唯一标签 步骤7.6： 其 他节点收到预准备消息后， 验证消息m的正确性； 步骤7 .7 ： 节点验证签名σ的正确性 ， i＝1 ,...,n ‑1 ， 计算 步骤7.8： 判断 若成立， 则验证通过； 步骤7.9： 验证通过后， 节点将生成准备消息(Prepare,H(m),s,v, σi),并将准备消息在 全网广播， 其中 ti＝u‑(H(xi)+H(x′i)Ci。 9.根据权利要求1所述的基于代理和匿名的PBFT共识计算方法， 其特征在于， 所述步骤 8包括如下 具体步骤： 步骤8.1： 当节点形成准备凭证， 计算承诺消息(Commit,s,v, σi,ri)， 对于承诺签名 其中ki为每个节点随机选择的随机数， 且ki满足两个条件， ki∈ [1,q‑2]和(ki,q‑1)＝1并将承诺消息广播， 同时节点将消息m写入到 本地日志中； 步骤8.2： 节点收集承诺消息， 并验证 若验证成功的承诺消息数量 大于等于2f+1， 则完成对消息的承诺； 每 个节点将其完成共识的消息返回给客户端。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115174196 A 3