面向物联网的共识节点选取方法、装置及共识方法与流程

1.本发明涉及区块链技术领域，特别是涉及一种面向物联网的共识节点选取方法。


背景技术：

2.物联网是指通过互联网将物理设备、传感器和计算机系统等连接起来，进行数据的收集、分析和交流的网络。物联网技术的发展，使得各种设备、传感器、智能家居等都能够互相连接，形成一个庞大的网络。但这也带来了一些安全问题，如设备被黑客攻击、数据泄露、隐私泄露等。这些问题不仅会影响用户的使用体验，还会影响到整个物联网系统的安全性。
3.区块链是在分布式对等网络中计算节点间共同构建并维护的一条由多个数据区块前后链接的链式数据库。当前，区块链技术已融合了分布式网络技术、共识算法、智能合约技术、密码算法等众多前沿技术，具有不可篡改、隐私安全、去中心化等特点。这些特点使得区块链技术成为了解决物联网安全问题的一种有效手段。
4.然而，目前物联网中的区块链在共识节点的选取过程中仅仅考虑节点本身的计算性能，而未进一步考虑节点自身性能与物联网应用场景、所处环境之间的关系，存在共识效率低、安全存在风险的不足等问题。
5.因此，如何关注在物联网中的区块链共识与记账节点的选取，以达到区块链高效、安全、适用于物联网的要求，是该领域亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

6.为解决上述至少一个技术问题，本发明提供一种面向物联网的共识节点选取方法，包括：
7.s1：获取各候选节点的自身性能参数和所处物联网的环境性能参数；
8.s2：根据各候选节点的各性能参数的差异，对应确定各性能参数的权重系数；
9.s3：根据各性能参数及其对应的权重系数，确定各候选节点的共识积分；
10.s4：根据各候选节点的共识积分和待选定共识节点的数量，选取确定共识节点。
11.进一步地，步骤s2，包括：
12.s21：根据各性能参数的性质，将各性能参数划分为正向参数、负向参数和中向参数的任意一种或多种；
13.s22：根据各性能参数的划分结果，将各性能参数归一化为性能参数量化值；
14.s23：根据各候选节点的各性能参数量化值的差异，对应确定各性能参数的权重系数。
15.进一步地，步骤s22，包括：采用公式(1)归一化为性能参数量化值；
16.17.其中，i为1至n的整数，n为候选节点的数量；j为1至m的整数，m为性能参数的数量；x
ij
表示第i个节点的第j个性能参数的取值；min(xj)表示所有候选节点的第j个性能参数的取值的最小值；max(xj)表示所有候选节点的第j个性能参数的取值的最大值；y
ij
表示第i个节点的第j个性能参数的性能参数量化值。
18.进一步地，步骤s23，具体为：
19.计算各候选节点的各性能参数量化值的标准差或/和相关系数，根据标准差、相关系数的任意一个或多个，确定各性能参数的权重系数。
20.进一步地，步骤s23，各候选节点的各性能参数量化值的标准差pj，采用公式(2)计算：
[0021][0022]
其中，
[0023]
各候选节点的各性能参数量化值的相关系数r
tj
，采用公式(3)计算：
[0024][0025]
其中，cov(y
t
,yj)表示第t个性能参数量化值与第j个性能参数量化值的协方差，var[y
t
]表示各候选节点的第t个性能参数量化值的方差；var[yj]表示各候选节点的第j个性能参数量化值的方差；r
tj
表示第t个性能参数量化值与第j个性能参数量化值的相关系数。
[0026]
进一步地，根据标准差、相关系数的任意一个或多个，确定各性能参数的权重系数，具体为：
[0027]
若根据标准差确定各性能参数的权重系数，则将标准差越大的性能参数，分配比标准差越小的性能参数，更大的权重系数；
[0028]
若根据相关系数确定各性能参数的权重系数，则采用公式(4)计算各候选节点的各性能参数量化值的冲突性ej：
[0029][0030]
将冲突值越小的性能参数，分配比冲突值越大的性能参数，更小的权重系数；
[0031]
若根据标准差和相关系数共同确定各性能参数的权重系数，则采用公式(5)计算各性能参数量化值的信息量sj；
[0032]
sj＝pj·ej
ꢀꢀ
(5)
[0033]
其中，sj表示第j个性能参数量化值的信息量；
[0034]
将信息量越大的性能参数，分配比信息量越小的性能参数，更大的权重系数。
[0035]
进一步地，步骤s3，具体为：采用公式(7)计算各候选节点的共识积分gi：
[0036][0037]
其中，wj为第j个性能参数的权重系数；gi表示第i个候选节点的共识积分。
[0038]
进一步地，步骤s2，还包括s20：预划分步骤，包括：
[0039]
s201：根据各性能参数的性质，将各性能参数划分为静态参数和动态参数的任意一种或多种；
[0040]
s202：根据各候选节点的各静态参数的差异，初始化的对应确定各性能参数的固定权重系数；
[0041]
s203：根据各候选节点的各动态参数的差异，周期更新的对应确定各性能参数的周期权重系数。
[0042]
另一方面，本发明还提供一种面向物联网的共识节点选取装置，包括：获取模块、权重系数确定模块、共识积分计算模块和共识节点选取模块，分别用于执行上述任意的共识节点选取方法的步骤s1-s4。
[0043]
另一方面，本发明还提供一种面向物联网的共识方法，包括：
[0044]
t1：根据上述任意的共识节点选取方法，选取确定共识节点；
[0045]
t2：在共识节点间，完成共识投票：
[0046]
t3：在共识节点中选取一个节点为记账节点，将共识投票结果，打包上传至区块链。
[0047]
本发明提供的面向物联网的共识节点选取方法、装置及共识方法，一方面：其不仅考虑候选节点的自身性能参数，还综合考虑其所处物联网的环境性能参数，充分体现节点自身计算性能与物联网应用场景之间的关系，能够进一步提高节点的安全性能品质；另一方面，其通过各候选节点的各性能参数的差异，对应确定各性能参数的权重系数，再根据各性能参数及其对应的权重系数，确定各候选节点的共识积分，根据共识积分选取确定共识节点，能够提高共识节点的安全品质，进一步提高共识安全性和可靠性。
附图说明
[0048]
图1为本发明面向物联网的共识节点选取方法的一个实施例的流程图；
[0049]
图2为本发明面向物联网的共识节点选取装置的一个实施例的结构示意图；
[0050]
图3为本发明面向物联网的共识方法的一个实施例的流程图
具体实施方式
[0051]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0052]
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示，诸如上、下、左、右、前、后
……
，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下，各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本发明实施例中有涉及“第一、第二”、“s1、s2”、“步骤一、步骤二”等的描述，则该类描述仅用于描述目的，而
不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者表明方法的执行顺序等，本领域技术人员可以理解的凡是在发明技术构思下，不违背其发明要点的，都应该列入本发明的保护范围。
[0053]
如图1所示，给出了本发明的一种面向物联网的共识节点选取方法，包括：
[0054]
s1：获取各候选节点的自身性能参数和所处物联网的环境性能参数；
[0055]
s2：根据各候选节点的各性能参数的差异，对应确定各性能参数的权重系数；
[0056]
s3：根据各性能参数及其对应的权重系数，确定各候选节点的共识积分；
[0057]
s4：根据各候选节点的共识积分和待选定共识节点的数量，选取确定共识节点。
[0058]
在该实施例中，给出了本发明面向物联网的共识节点选取方法，一方面：其不仅考虑候选节点的自身性能参数，还综合考虑其所处物联网的环境性能参数，充分体现节点自身计算性能与物联网应用场景之间的关系，能够进一步提高节点的安全性能品质；另一方面，其通过各候选节点的各性能参数的差异，对应确定各性能参数的权重系数，再根据各性能参数及其对应的权重系数，确定各候选节点的共识积分，根据共识积分选取确定共识节点，能够提高共识节点的安全品质，进一步提高共识安全性和可靠性。
[0059]
具体的：
[0060]
(一)、在步骤s1中：
[0061]
1.1、候选节点，可选但不仅限于在区块链中采用某种定义规则任意选定。示例的，以当前或一段时间内已作为共识节点的节点，不作为下一周期的候选节点为规则确定候选节点；进一步示例的：如果当前周期内某个节点为共识节点，则在下一个周期中，候选节点中不能再出现该节点，以从网络安全角度，降低共识节点被攻击的可能性。
[0062]
1.2、候选节点的自身性能参数，是节点因其自身属性所具备的性能参数，可选但不仅限于包括：节点初始配置，示例的包括：cpu、内存等；中心度；节点拥有的权益币、节点当前的负载量，示例的如传输和处理的数据量等；当然，上述举例仅为示例说明，并不以此为限，本领域技术人员可以理解的，能够影响节点计算性能的任何自身参数，均可作为该节点的自身性能参数。
[0063]
1.3、候选节点所处物联网的环境性能参数，是节点因其所处环境所具备的性能，可选但不仅限于包括：节点所处物联网的位置、信号强度、环境温度、环境湿度、光照强度、光照时间、环境风力、环境压强等；当然，上述举例同样的仅为示例说明，并不以此为限，本领域技术人员可以理解的，能够间接影响节点性能的任何环境参数，均可作为该节点的环境性能参数。示例的，这些环境因素会间接影响节点的计算能力、在线时长等，示例的：环境温度太高、节点计算能力下降；信号强度太低，节点网络连接不稳定等。
[0064]
(二)、在步骤s2中
[0065]
2.1、具体的，可选但不仅限于选定各性能参数的方差、协方差、相关系数等指标的任意一种或多种，作为各性能参数的差异，对应确定各性能参数的权重系数。
[0066]
2.2、优选的，为进一步适应各性能参数的本身性质，步骤s2，可选但不仅限于包括：
[0067]
s21：根据各性能参数的性质，将各性能参数划分为正向参数、负向参数和中向参数的任意一种或多种；具体的，可选但不仅限于根据具体选定的自身性能参数和环境性能参数的性质，即对节点计算性能的影响方向确定各性能参数为正向参数、负向参数或中向
参数。具体的，正向参数即为对节点性能起正向影响作用的参数，该类指标值越大越好，示例的，如节点一定时间内的平均剩余负载量、节点参与共识的次数、节点的记账次数、节点所处环境的信号强度等；负向参数即为对节点性能起负向影响作用的参数，该类指标值越小越好，示例的，如节点一定时间内的平均延迟率、节点一定时间内的掉线率；中向参数即为有一定最优范围的参数，低于最小阈值该类指标值越大越好，高于最大阈值该类指标值越小越好，示例的，如节点所处环境的温度、湿度等，有一个最优适应范围。
[0068]
s22：根据各性能参数的划分结果，将各性能参数归一化为性能参数量化值；具体的，可选但不仅限于采用公式(1)归一化为性能参数量化值；
[0069][0070]
其中，i为1至n的整数，n为候选节点的数量；j为1至m的整数，m为性能参数的数量；x
ij
表示第i个节点的第j个性能参数的取值；min(xj)表示所有候选节点的第j个性能参数的取值的最小值；max(xj)表示所有候选节点的第j个性能参数的取值的最大值；y
ij
表示第i个节点的第j个性能参数的性能参数量化值。
[0071]
s23：根据各候选节点的各性能参数量化值的差异，对应确定各性能参数的权重系数。
[0072]
2.3：更为优选的，步骤s23，可选但不仅限于具体为：计算各候选节点的各性能参数量化值的标准差或/和相关系数，根据标准差、相关系数的任意一个或多个，确定各性能参数的权重系数。
[0073]
更为优选的，各候选节点的各性能参数量化值的标准差pj，可选但不仅限于采用公式(2)计算：
[0074][0075]
其中，
[0076]
更为优选的，各候选节点的各性能参数量化值的相关系数r
tj
，可选但不仅限于采用公式(3)计算：
[0077][0078]
其中，cov(y
t
,yj)表示第t个性能参数量化值与第j个性能参数量化值的协方差，var[y
t
]表示各候选节点的第t个性能参数量化值的方差；var[yj]表示各候选节点的第j个性能参数量化值的方差；r
tj
表示第t个性能参数量化值与第j个性能参数量化值的相关系数。
[0079]
2.4：更为优选的，根据标准差、相关系数的任意一个或多个，确定各性能参数的权重系数，可选但不仅限于具体为：
[0080]
1、若选择标准差，根据标准差大小确定各性能参数的权重系数。具体的，可选但不仅限于将标准差越大的性能参数，分配比标准差越小的性能参数，更大的权重系数。这是因为：标准差，反映数据的差异，标准差越大表示该指标的数值差异越大，即变异性越强，反映出的信息越多，该指标的评价强度就越强，应该给该指标分配更多的权重；
[0081]
2、若选择相关系数，根据相关系数大小确定各性能参数的权重系数。具体的，可选但不仅限于，采用公式(4)进一步计算各候选节点的各性能参数量化值的冲突性ej：
[0082][0083]
具体的，可选但不仅限于将冲突值越小的性能参数，分配比冲突值越大的性能参数，更小的权重系数。这是因为：用相关系数表示各性能参数的冲突性，某个指标与其他指标的相关性越强，则该指标就与其他指标的冲突性越小，反映出相同的信息越多，所能体现的评价内容就越有重复之处，一定程度上也就削弱了该指标的评价强度，应该减少对该指标分配的权重。
[0084]
3、若采用标准差和相关系数，根据标准差和相关系数大小，共同确定各性能参数的权重系数，可选但不仅限于进一步采用公式(5)计算各性能参数量化值的信息量sj；
[0085]
sj＝pj·ej
ꢀꢀ
(5)
[0086]
其中，sj表示第j个性能参数量化值的信息量；
[0087]
具体的，可选但不仅限于将信息量越大的性能参数，分配比信息量越小的性能参数，更大的权重系数。这是因为：性能参数的信息量越大，评价指标在整个评价指标体系中的作用越大，则应当对其分配更多的权重。
[0088]
优选的，可选但不仅限于采用公式(6)计算权重系数wi：
[0089][0090]
在该实施例中，给出了本发明面向物联网的共识节点选取方法的步骤s2的诸多优选实施例，其将候选节点的各性能参数，根据各自的性质划分为正向参数、负向参数和中向参数，然后归一化为性能参数量化值，再根据性能参数量化值而确定各性能参数的权重系数，能够充分反映各性能参数对候选节点的性能的不同影响，将指标值越大越好、越小越好、有一定最有范围等情况区别对待，以进一步提高后续权重系数确定、共识积分计算的准确性，提高共识节点选取的准确性；进一步优化的，其计算各候选节点的各性能参数量化值的标准差或/和相关系数，确定各性能参数的权重系数，充分反映各性能参数自身的波动变化情况以及各性能参数相互之间的关联情况，以进一步提高权重系数的适应性和灵活性。
[0091]
2.5、优选的，为进一步降低本发明权重系数确定的计算难度、提高共识节点选取的效率，步骤s2，可选但不仅限于还包括s20：预划分步骤，包括：
[0092]
s201：根据各性能参数的性质，将各性能参数划分为静态参数和动态参数的任意一种或多种；具体的，静态参数，为数值静态不变的性能参数，如其初始配置，示例的包括cpu、内存，以及节点所处物联网的位置等，其可以是节点自身性能参数、也可以是节点环境性能参数；动态计算性能，为数值动态变化的性能，如节点当前的负载量、节点一定时间内
的平均剩余负载量、节点参与共识的次数、节点的记账次数温度、湿度等，同样的其可以是节点自身性能参数、也可以是节点环境性能参数。
[0093]
s202：根据各候选节点的各静态参数的差异，初始化的对应确定各性能参数的固定权重系数；
[0094]
s203：根据各候选节点的各动态参数的差异，周期更新的对应确定各性能参数的周期权重系数。
[0095]
在该实施例中，给出了本发明面向物联网的共识节点选取方法的步骤s2的另一个优选实施例，优选的其不仅包括步骤s21-s23具体确定各性能参数的权重系数的步骤，还包括步骤s20——预划分步骤，其将性能参数划分为静态参数和动态参数，静态参数则只需要执行一次权重系数的确定步骤，其权重系数是不变的，只需初始化即可；动态性能参数则需要设定更新周期，在每个周期中都需要执行一次权重系数的确定步骤，其权重系数是变化的，称为周期权重系数。在该实施例下，并不是所有性能参数的权重系数都需要每个周期都计算，能够降低权重系数的计算难度，进一步提高共识节点的选取效率。
[0096]
(三)在步骤s3中：
[0097]
优选的，可选但不仅限于采用公式(7)计算各候选节点的共识积分gi：
[0098][0099]
在该实施例中，给出了本发明面向物联网的共识节点选取方法的步骤s3的优选实施例，其在上述权重系数确定基础上，采用加权求和的计算方式，计算各候选节点的共识积分，以表征各候选节点的共识能力。当然，此举例仅为本发明步骤s3的示例说明，但并不以此为限。
[0100]
(四)在步骤s4中：
[0101]
具体的，可选但不仅限于根据区块链中节点的总数、候选节点的数量、当前共识需求等而设定待选定共识节点的数量l，根据各候选节点的共识积分gi，在n个候选节点中选取l个节点为共识节点。
[0102]
优选的，可选但不仅限于对共识积分进行排序，从高到低的按照待选定共识节点的数量，选取确定共识节点，以选取共识能力最强的预定数量个节点为共识节点；当然，此举例仅为示例说明，但并不以此为限。示例的，还可选但不仅限于选取共识能力相当的预定数量个节点为共识节点，如：对各候选节点的共识积分计算平均值，选取与平均值差值最小的预定数量个节点为共识节点等。
[0103]
在该实施例中，给出了本发明面向物联网的共识节点选取方法的步骤s4的优选实施例，其在共识积分的基础上，按照不同需求，制定预定规则，选取预定数量的节点为共识节点，示例的为选取共识能力最强、共识能力相当的预定数量个节点为共识节点。
[0104]
本发明的关键创新点在于：
[0105]
1、充分考虑物联网的特点，不仅考虑候选节点的自身性能参数，还综合考虑其所处物联网的环境性能参数，充分体现节点自身计算性能与物联网应用场景之间的关系，示例的：以节点一定时间内的平均剩余负载量、节点一定时间内的平均延迟率、节点参与共识的次数、节点的记账次数和节点一定时间内的掉线率(自身性能参数)和节点所处物联网的位置、信号强度、环境温度、环境湿度、光照强度、光照时间、环境风力、环境压强(环境性能
参数)为指标对节点进行综合评价，从性能安全角度触发，明确了评价指标的多样性、丰富性和全面性，能提高节点性能评价的精准性，更好的表征候选节点的共识能力；
[0106]
2、优选的，以性能参数的方差、协方差、相关系数等指标反映各性能参数的差异，以确定各性能参数，即评价指标的权重系数，在此基础上计算共识积分，计算客观、直观、易理解；更为优选的，根据性能参数的性质，将性能参数划分为正向参数、负向参数和中向参数；以及静态参数和动态参数；能进一步提高权重系数确定过程的精确度和效率，进一步提高共识安全性、稳定性和共识效率；
[0107]
3、设置待选定共识节点的数量，以根据共识积分，如积分从高到低选择需要的共识节点，再从共识节点中随机选取一个节点作为记账节点，完成共识投票后，由记账节点将达成共识的数据集打包上传到区块链，能进一步提高共识安全性和效率。
[0108]
另一方面，如图2所示，本发明还提供一种面向物联网的共识节点选取装置，包括：获取模块100、权重系数确定模块200、共识积分计算模块300和共识节点选取模块400，分别完成上述步骤s1-s4。值得注意的，上述模块划分仅为功能性划分，并不对其物理意义上的分割作任何限定。
[0109]
另一方面，如图3所示，本发明还提供一种面向物联网的共识方法，包括：
[0110]
t1：根据步骤s1-s4，选取确定共识节点；
[0111]
t2：在共识节点间，完成共识投票：
[0112]
t3：在共识节点中选取一个节点为记账节点，将共识投票结果，打包上传至区块链。
[0113]
本发明的共识方法，至少具备以下优点：
[0114]
共识安全性有保障：共识节点和记账节点的选取是动态的，根据步骤s1-s4，其技术效果在此不再赘述，总之其综合考虑了物联网中对节点性能的要求和节点的安全品质，尽可能保证了共识节点都是诚实节点，以此保证共识安全。在评价节点时充分考虑节点安全指标，使得被选为进行共识或记账的节点尽量可靠，减少共识节点出现宕机、掉线、被攻击等情况。
[0115]
共识效率得到提高：通过选取部分节点作为共识节点来进行共识，并不对所有节点的所有提议均进行共识和广播，减少共识广播的总体通信轮次，降低区块链网络的通信压力，提高共识效率。
[0116]
权重系数计算全面、客观、直观：以性能参数的方差、协方差、相关系数等指标反映各性能参数的差异，以确定各性能参数，即评价指标的权重系数，在此基础上计算共识积分，计算客观、直观、易理解；更为优选的，根据性能参数的性质，将性能参数划分为正向参数、负向参数和中向参数；以及静态参数和动态参数；能进一步提高权重系数确定过程的精确度和效率，进一步提高共识安全性、稳定性和共识效率；总之，整个过程不受主观因素影响，计算结果公正客观，计算过程简洁直观。
[0117]
节点评价方法计算复杂的问题，以评价指标的客观数据的变异性和冲突性来确定评价指标的权重，计算节点的评价积分，计算客观且直观易理解。
[0118]
另一方面，本发明还提供一种计算机存储介质，存储有可执行程序代码；所述可执行程序代码，用于执行上述任意的面向物联网的共识节点选取方法或共识方法。
[0119]
另一方面，本发明还提供一种终端设备，包括存储器和处理器；所述存储器存储有
可被处理器执行的程序代码；所述程序代码用于执行上述任意的面向物联网的共识节点选取方法或共识方法。
[0120]
示例性的，所述程序代码可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述程序代码在终端设备中的执行过程。
[0121]
所述终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
[0122]
所述处理器可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0123]
所述存储器可以是终端设备的内部存储单元，例如硬盘或内存。所述存储器也可以是终端设备的外部存储设备，例如终端设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)等。进一步地，所述存储器还可以既包括终端设备的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器用于存储所述程序代码以及终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
[0124]
上述面向物联网的共识节点选取装置、共识方法、计算机存储介质和终端设备，基于上述面向物联网的共识节点选取方法而创造，其技术作用和有益效果在此不再赘述，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0125]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种面向物联网的共识节点选取方法，其特征在于，包括：s1：获取各候选节点的自身性能参数和所处物联网的环境性能参数；s2：根据各候选节点的各性能参数的差异，对应确定各性能参数的权重系数；s3：根据各性能参数及其对应的权重系数，确定各候选节点的共识积分；s4：根据各候选节点的共识积分和待选定共识节点的数量，选取确定共识节点。2.根据权利要求1所述的共识节点选取方法，其特征在于，步骤s2，包括：s21：根据各性能参数的性质，将各性能参数划分为正向参数、负向参数和中向参数的任意一种或多种；s22：根据各性能参数的划分结果，将各性能参数归一化为性能参数量化值；s23：根据各候选节点的各性能参数量化值的差异，对应确定各性能参数的权重系数。3.根据权利要求2所述的共识节点选取方法，其特征在于，步骤s22，包括：采用公式(1)归一化为性能参数量化值；其中，i为1至n的整数，n为候选节点的数量；j为1至m的整数，m为性能参数的数量；x
ij
表示第i个节点的第j个性能参数的取值；min(x
j
)表示所有候选节点的第j个性能参数的取值的最小值；max(x
j
)表示所有候选节点的第j个性能参数的取值的最大值；y
ij
表示第i个节点的第j个性能参数的性能参数量化值。4.根据权利要求3所述的共识节点选取方法，其特征在于，步骤s23，具体为：计算各候选节点的各性能参数量化值的标准差或/和相关系数，根据标准差、相关系数的任意一个或多个，确定各性能参数的权重系数。5.根据权利要求4所述的共识节点选取方法，其特征在于，步骤s23，各候选节点的各性能参数量化值的标准差p
j
，采用公式(2)计算：其中，各候选节点的各性能参数量化值的相关系数r
tj
，采用公式(3)计算：其中，cov(y
t
,y
j
)表示第t个性能参数量化值与第j个性能参数量化值的协方差，var[y
t
]表示各候选节点的第t个性能参数量化值的方差；var[y
j
]表示各候选节点的第j个性能参数量化值的方差；r
tj
表示第t个性能参数量化值与第j个性能参数量化值的相关系数。6.根据权利要求5所述的共识节点选取方法，其特征在于，根据标准差、相关系数的任意一个或多个，确定各性能参数的权重系数，具体为：
若根据标准差确定各性能参数的权重系数，则将标准差越大的性能参数，分配比标准差越小的性能参数，更大的权重系数；若根据相关系数确定各性能参数的权重系数，则采用公式(4)计算各候选节点的各性能参数量化值的冲突性e
j
：将冲突值越小的性能参数，分配比冲突值越大的性能参数，更小的权重系数；若根据标准差和相关系数共同确定各性能参数的权重系数，则采用公式(5)计算各性能参数量化值的信息量s
j
；s
j
＝p
j
·
e
j
ꢀꢀꢀꢀ
(5)其中，s
j
表示第j个性能参数量化值的信息量；将信息量越大的性能参数，分配比信息量越小的性能参数，更大的权重系数。7.根据权利要求6所述的共识节点选取方法，其特征在于，步骤s3，具体为：采用公式(7)计算各候选节点的共识积分g
i
：其中，w
j
为第j个性能参数的权重系数；g
i
表示第i个候选节点的共识积分。8.根据权利要求2-7任意一项所述的共识节点选取方法，其特征在于，步骤s2，还包括s20：预划分步骤，包括：s201：根据各性能参数的性质，将各性能参数划分为静态参数和动态参数的任意一种或多种；s202：根据各候选节点的各静态参数的差异，初始化的对应确定各性能参数的固定权重系数；s203：根据各候选节点的各动态参数的差异，周期更新的对应确定各性能参数的周期权重系数。9.一种面向物联网的共识节点选取装置，其特征在于，包括：获取模块、权重系数确定模块、共识积分计算模块和共识节点选取模块，分别用于执行权利要求1-8任意一项所述的共识节点选取方法的步骤s1-s4。10.一种面向物联网的共识方法，其特征在于，包括：t1：根据权利要求1-8任意一项所述的共识节点选取方法，选取确定共识节点；t2：在共识节点间，完成共识投票：t3：在共识节点中选取一个节点为记账节点，将共识投票结果，打包上传至区块链。

技术总结
本发明涉及面向物联网的共识节点选取方法、装置及共识方法，一方面：其不仅考虑候选节点的自身性能参数，还综合考虑其所处物联网的环境性能参数，充分体现节点自身计算性能与物联网应用场景之间的关系，能够进一步提高节点的安全性能品质；另一方面，其通过各候选节点的各性能参数的差异，对应确定各性能参数的权重系数，再根据各性能参数及其对应的权重系数，确定各候选节点的共识积分，根据共识积分选取确定共识节点，能够提高共识节点的安全品质，进一步提高共识安全性和可靠性。进一步提高共识安全性和可靠性。进一步提高共识安全性和可靠性。


技术研发人员：刘齐军 程林海 寻湘楚 谭林
受保护的技术使用者：湖南天河国云科技有限公司
技术研发日：2023.06.28
技术公布日：2023/9/19