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申请/专利权人：广州链融信息技术有限公司;西安链融科技有限公司

摘要：本发明属于区块链跨链技术和区块链应用技术领域，公开了一种多模信任跨链共识方法、系统、介质、设备及终端，初始化区块链基础平台并构建信任委员会；收集信任模型参数并计算信任值；查询比较信任值并构建信任关系；根据信任关系选择跨链模式；跨链共识完成并挂载上链。本发明通过制定完善的区块链信任模型、多模跨链规则和委员会构建机制，解决不同信任关系下区块链之间跨链互联互通；通过构建信任模型对区块链系统进行评估，根据评估结果建立不同的信任关系，设计多模跨链共识方案，避免单一跨链模式存在的缺陷，增加信任约束保证系统操作安全性，使账本间互通互联互信，实现各账本间的价值流转，解决账本孤岛式问题，促进区块链行业发展。

主权项：1.一种多模信任跨链共识方法，其特征在于，所述多模信任跨链共识方法包括：基于区块链运行过程中的网络状态、区块链系统安全性、节点数据一致性与节点作恶率，构建区块链安全信任模型，结合模糊理论和概率分布确定各系统的信任分量，并利用权重和获得系统的信任值；基于此模型构建链间多模信任共生环境，通过设计多模跨链共识模式，可在直接跨链、中间人跨链和委员会跨链模式间灵活切换，满足不同信任关系系统间的跨链互联，并利用跨链挂载结构提高互操作时效；所述多模信任跨链共识方法包括以下步骤：步骤一，区块链基础设施初始化：当区块链上的节点和账户均已进行初始化，并持有相应的token数量、公私钥对以及地址，同时集中式信任管理有可信第三方担保背书的区块链账本，根据可信第三方权威机构的信任层级，赋予高信任阈值；步骤二，构建信任委员会：根据各自区块链上的节点根据所持有的token数额，根据token数额选取前2n个节点作为信任委员会的候补成员；跨链需求节点广播随机种子后，2n个节点计算VRF可验证随机函数值，最终获取符合要求的前n个节点作为信任委员会Ct；步骤三，获取各种参数数据计算信任值建立信任：信任委员会Ct中的所有节点，开始收集区块链中通信信任、安全信任、数据信任、历史信任、奖惩情况和参与度信任的参数数据；步骤四，根据信任模型计算的信任值评估目标链的信任关系，并选用不同的跨链方案；所述步骤三中的参数数据包括：1通信信任数据：信任委员会Ct中的节点，发送心跳包与跨链目标链中的节点进行通信，根据发送的心跳包和收集到数据情况利用构建的逻辑模型计算信任值；采用主观的逻辑架构进行计算，定义通信信任三元组T＝{b,d,un}，其中b代表不同区块链的节点间通信交互被评估为信任的情况，d代表不同区块链的节点间通信交互被评估为不信任的情况，un代表不同区块链的节点间通信交互；{b,d,un}∈[0,1]，同时b+d+un＝1，遵循基于主观逻辑框架的信任模型，得到区块链安全信任模型的通信信任Tcom的计算公式如下： 其中，其中，s代表不同区块链之间互相发送通信包时的通信成功情况，f表示不同区块链节点之间互相发送通信包时的通信失败情况；2参与度信任数据：信任委员会Ct中的节点获取跨链目标链中区块链的区块数据，分析前n个区块的出块者，计算出块参与度，根据信任模型得出参与度信任： 其中，numblock表示最近一段时间节点所获取的区块的总数，nummin表示最近一段时间所获取的区块中，参与数据获取的节点个数；设定参与度阈值当区块链系统的参与度超过参与度阈值说明区块链是经过大多数节点共治共识上链，则θ值越大区块链的安全性和可信程度越高；低于参与度阈值时，表示区块链可能已经被节点所控制，安全性和可行程度无法确定，信任值也将变为0；参与度信任值Tpart计算公式描述如下： 其中，表示参与度阈值，θ表示区块链节点共识参与度情况；3数据信任数据：信任委员会Ct中的节点获取跨链目标链中区块链的区块数据，分析获取到的区块数据的同步率；如果计算区块链的网络同步率，通过正态分布随机函数计算相应同步率下的数据信任值，数据一致性信任值Tdata的计算公式描述如下所示： 其中，x代表区块链所获取的另一条区块链最新区块的比例情况；σ为随机变量的方差，取为0.2；4安全信任数据：信任委员会Ct中的节点获取跨链目标链中已经设定好或实现好的各种系统参数和信任评级，构建模糊评价矩阵；通过各个部分的重要程度赋予各自权重值，计算安全信任数据；5奖惩情况数据：信任委员会Ct中的节点获取跨链目标链中所记录的受攻击情况，以及系统正常安全运行的情况，根据提前设定好攻击情况集，以及攻击对信任影响程度，计算信任影响值，得到奖惩信任；将区块链系统安全运行的时间t，随着区块链系统安全运行时间t的增加，区块链系统的信任值将随之提升；将Tre定义为信任奖励，随着安全运行时间的增加而提高，Tre描述如下： 其中，β1，r1，表示为信任提升参数，意为信任提升的速度；t表示的是区块链系统的安全运行时间；其中的参数需要根据应用场景的不同，适当地进行调整以适应不同的需求；定义区块链系统安全攻击类别向量P如下：P＝P1,P2,P3,P4,…,Pn，其中Pi表示区块链系统中的某一种攻击类型，同时定义攻击严重程度集合Pi，Pi＝pi1,pi2,pi3,pi4,…,pim，其中pij表示受到属于Pi这种安全攻击类别中的第j个级别的攻击程度，不同的攻击程度将有不同的信任值变化集；定义惩罚信任值Tpunish如下： 其中，γim表示区块链系统受到Pi类的安全攻击情况下，是第m个严重程度级别时的信任值影响情况，wi表示第i种攻击类别对区块链系统安全的影响程度；6历史信任数据：信任委员会Ct中的节点根据跨链操作的增长，信任值不断的更新迭代，根据时间衰减因子，利用前n个历史信任值，根据历史信任模型计算历史信任值；记录区块链系统的历史信任值列表，记作TLhistory，TLhistory＝[th1,th2,th3,th4,…,thn]，thi分别代表当前时间点信任值更新前，区块链系统的第i次计算的信任值分布情况；将根据历史信任值的波动情况，赋予历史信任值不同的比例；计算历史信任值列表中的历史信任值的波动情况D的公式如下： 其中，th表示该区块链系统的历史信任值的平均值，thi就是前n个信任值中的第i个信任值；定义参数α，α表示信任值波动情况的阈值，历史信任值与当前信任值的权重分配情况如下： 其中，th表示当前信任值前n个的历史信任值的平均值，且当波动情况大于α时，说明变化幅度大，以当前计算信任值作为主要权重；当波动情况小于α时，说明变化比较平稳，以当前历史信任值作为主要权重；7信任集成：信任委员会Ct中的节点将获取到的信任数据，根据信任模型集成方案进行集成整合，得到最终信任值，并通过共识上链，完成信任评估；信任集成是对各个部分所得信任值的组合集成，获得信任值的当前值Tcurrent：Tcurrent＝w1Tcom+w2Tpart+w4Tdata+w3Tsec+w4Tre-Tpunish；其中，wi表示各个部分信任值的权重值，Tcom,Tpart,Tdata,Tsec,Tre,Tpunish分别是各个部分信任值；根据历史信任所描述的方式，根据历史信任值的波动情况D，按照历史与当前信任值的比重计算最终的信任值T，计算方式如下： 信任构建委员会计算得到最终的区块链系统安全信任值，通过共识上链，广播给本链所有的成员节点后，进行定期的维护与更新。

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