CN106503053A - Utxo查询方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种UTXO查询方法及装置，其中，方法包括：接收简单支付验证节点发送的UTXO查询请求；UTXO查询请求包括交易标识符和输出索引；根据交易标识符查询链状态数据库，获取交易标识符对应的查询结果；判断输出索引是否存在于查询结果中；若输出索引存在于查询结果中，向简单支付验证节点返回查询成功；若输出索引不存在于查询结果中，向简单支付验证节点返回查询失败。利用本方案，通过UTXO查询方法，实现了不保有完整区块链的SPV节点也能够快速的查询UTXO。

Description

UTXO查询方法及装置

技术领域

本发明涉及互联网软件领域，尤其涉及一种UTXO查询方法及装置。

背景技术

比特币交易是比特币***中最重要的部分。比特币交易的本质是数据结构，其中含有比特币交易参与者价值转移的相关信息。比特币区块链是全球复式记账总账簿，每个比特币交易都是在比特币区块链上的一个公开记录。比特币交易的基本单位是未经使用的一个交易输出(Unspent Transaction Output)，简称UTXO。UTXO是不能再分割、被所有者锁住或记录在区块链中的一定量的比特币货币。当一个用户接收比特币时，金额被当作UTXO记录在区块链中。这样，一个用户的比特币会被当作UTXO分散到多个交易和多个区块中。实际上，并不存在存储比特币地址或账户余额的地点，只有被所有者锁住的分散的UTXO。被交易消耗的UTXO被称为交易输入，由交易创建的UTXO被称为交易输出。通过这样方式，一定量的比特币价值在不同所有者之间转移，并在交易中消耗和创建UTXO。一笔比特币交易通过使用所有者的签名来解锁UTXO，并通过使用新的所有者的比特币地址来锁定并创建UTXO。

比特币采用P2P网络架构。P2P是指位于同一网络中的每个节点都彼此对等，各个节点共同提供网络服务器，不存在任何特殊节点，从而实现去中心化。尽管比特币P2P网络中的各个节点彼此对等，但是根据所提供的功能不同，各个节点可能具有不同的分工。每个比特币节点都是路由，区块链数据库，挖矿以及钱包服务器的功能集合。比特币网络中的一些节点存有一份完整的最新的区块链拷贝，这样的节点被称为“全节点”。全节点能够独立自主地校验所有交易，而不需借助任何外部参照。由于全节点具有完整的区块链，因此全节点可以创建所有可用于消费的UTXO的全貌。在验证某个区块中的某个交易时，全节点可以从该区块开始一直回溯到创世块，建立一个完整的UTXO数据库，从而通过确认该UTXO是否还未花费来证实交易的有效性。另外一些节点可能没有能力存储完整的区块链，例如智能手机，平板电脑，嵌入式***等。这样的节点被称为简单支付验证节点(simplifiedpayment verification)，简称SPV节点。其只需下载区块头，而不用下载包含在区块中的交易信息，因此不能创建所有可用于消费的UTXO的全貌。SPV节点不能对UTXO进行查询，无法验证UTXO是否被支付。

发明内容

本发明的发明目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种UTXO查询方法及装置，用于解决现有技术中SPV节点无法查询UTXO的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种UTXO查询方法，包括：接收简单支付验证节点发送的UTXO查询请求；UTXO查询请求包括交易标识符和输出索引；根据交易标识符查询链状态数据库，获取交易标识符对应的查询结果；判断输出索引是否存在于查询结果中；若输出索引存在于查询结果中，向简单支付验证节点返回查询成功；若输出索引不存在于查询结果中，向简单支付验证节点返回查询失败。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种UTXO查询装置，包括：接收请求模块，用于接收简单支付验证节点发送的UTXO查询请求；UTXO查询请求包括交易标识符和输出索引；查询模块，用于根据交易标识符查询链状态数据库，获取交易标识符对应的查询结果；判断模块，用于判断输出索引是否存在于查询结果中；若输出索引存在于查询结果中，向简单支付验证节点返回查询成功；若输出索引不存在于查询结果中，向简单支付验证节点返回查询失败。

根据本发明提供的UTXO查询方法及装置，接收简单支付验证节点发送的UTXO查询请求，根据UTXO查询请求中的交易标识符查询链状态数据库，获取交易标识符对应的查询结果。判断输出索引是否存在于查询结果中，进而根据判断结果向简单支付验证节点返回相应的查询成功或失败。通过UTXO查询方法，实现了不保有完整区块链的SPV节点也能够快速的查询UTXO。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本发明一个实施例的UTXO查询方法的流程示意图；

图2示出了根据本发明另一个实施例的UTXO查询方法的流程示意图；

图3示出了根据本发明一个实施例的UTXO查询装置的功能结构示意图；

图4示出了根据本发明另一个实施例的UTXO查询装置的功能结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1示出了根据本发明一个实施例的UTXO查询方法的流程示意图，如图1所示，该方法具体包括如下步骤：

步骤S101，接收简单支付验证节点发送的UTXO查询请求。

简单支付验证(simplified payment verification，SPV)节点，仅验证某个支付是否确实存在，并得到多少个确认，因此其仅保存了区块头，而没有包括区块中的交易信息。

UTXO即未经使用的一个交易输出(Unspent Transaction Output)。当简单支付验证节点需要进行UTXO查询时，由于简单支付验证节点中没有保存交易信息，因此无法查询UTXO，仅发送出UTXO查询请求。UTXO查询请求包括交易标识符和输出索引。交易标识符为交易的哈希，可以唯一的标识一个交易。输出索引用于标识为交易中的第几个输出。通过交易标识符和输出索引可以确定一个UTXO。

步骤S102，根据交易标识符查询链状态数据库，获取交易标识符对应的查询结果。

链状态数据库中保存了整个区块链中可花费的UTXO的信息。链状态数据库为levelDB数据库。levelDB数据库属于Key-Value型数据库。存储的数据格式为Key-Value格式。即每一条数据都是一对一的Key和Value。通过Key可以找到其对应的Value。其中Key数值为交易标识符相关的信息，Value数值为交易标识符对应的UTXO相关的信息。

查询时，根据交易标识符找到相应的Key值，进而获取其对应的Value中的查询结果。

步骤S103，判断输出索引是否存在于查询结果中。

获取交易标识符对应的查询结果中包括了UTXO相关的信息，在查询结果中查找输出索引，若输出索引存在于查询结果中，即找到了UTXO查询请求对应的UTXO，执行步骤S104，否则，执行步骤S105。

步骤S104，若输出索引存在于查询结果中，向简单支付验证节点返回查询成功。

步骤S105，若输出索引不存在于查询结果中，向简单支付验证节点返回查询失败。

根据本发明提供的UTXO查询方法，接收简单支付验证节点发送的UTXO查询请求，根据UTXO查询请求中的交易标识符查询链状态数据库，获取交易标识符对应的查询结果。判断输出索引是否存在于查询结果中，进而根据判断结果向简单支付验证节点返回相应的查询成功或失败。通过UTXO查询方法，实现了不保有完整区块链的SPV节点也能够快速的查询UTXO。

图2示出了根据本发明另一个实施例的UTXO查询方法的流程示意图，如图2所示，该方法具体包括如下步骤：

步骤S201，接收简单支付验证节点发送的UTXO查询请求。

本步骤可参考图1方法实施例中的步骤S101，此处不再赘述。

步骤S202，将交易标识符进行序列化处理，得到序列化交易标识符。

序列化处理可采用预设编码格式将交易标识符进行编码，从而得到序列化交易标识符，以避免在网络中交易标识符被拦截后直接获取。

步骤S203，根据序列化交易标识符查询链状态数据库，获取对应的查询结果。

链状态数据库中保存了整个区块链中可花费的UTXO的信息。链状态数据库为levelDB数据库。levelDB数据库属于Key-Value型数据库。存储的数据格式为Key-Value格式。即每一条数据都是一对一的Key和Value。通过Key可以找到其对应的Value。其中Key数值为序列化交易标识符相关的信息，Value数值为交易标识符对应的UTXO相关的信息。

可选地，Key数据在保存时，可以设置为预定字符与序列化交易标识符组合后的信息。在查询时，根据序列化交易标识符和预定字符组合后查询链状态数据库，获取序列化交易标识符对应的Value数值中的查询结果。

步骤S204，判断查询结果是否为空。

网络中也可能存在伪造的交易信息，若接收的简单支付验证节点发送的UTXO查询请求，其中，交易标识符为伪造的交易标识符时，执行步骤S203获取的查询结果为空。因此，判断查询结果为空时，执行步骤S208。若不为空，继续执行步骤S205。

步骤S205，对查询结果进行解析，获取解析后的查询结果。

为保证交易信息的安全，在链状态数据库存储时，可以对存储的交易信息进行如加密、序列化等处理后再存储，以保障存储的交易信息的安全。在获取查询结果后，对查询结果进行解析，如对查询结果进行解密、反序列化等处理，获取解析后的查询结果。

步骤S206，判断输出索引是否存在于解析后的查询结果中。

在解析后的查询结果中查找输出索引，若输出索引存在于查询结果中，即找到了UTXO查询请求对应的UTXO，执行步骤S207，否则，执行步骤S208。

步骤S207，向简单支付验证节点返回查询成功。

步骤S208，向简单支付验证节点返回查询失败。

根据本发明提供的UTXO查询方法，实现了不保有完整区块链的SPV节点也能够快速的查询UTXO。进一步，将交易标识符进行序列化处理后，根据序列化交易标识符查询进而获取查询结果。在存储时对查询结果的序列化处理及获取后对查询结果的解析，都有效的避免发生交易标识符或查询结果直接外泄导致被盗用的情况。对查询结果进行是否为空的判断，从而排除为空的查询结果，提高查询的速度，节省查询时间。

图3示出了根据本发明一个实施例的UTXO查询装置的功能框图，如图3所示，本装置中包含以下模块：

接收请求模块310，用于接收简单支付验证节点发送的UTXO查询请求。

简单支付验证(simplified payment verification，SPV)节点，仅验证某个支付是否确实存在，并得到多少个确认，因此其仅保存了区块头，而没有包括区块中的交易信息。

UTXO即未经使用的一个交易输出(Unspent Transaction Output)。当简单支付验证节点需要进行UTXO查询时，由于简单支付验证节点中没有保存交易信息，因此无法查询UTXO，接收请求模块310发送出UTXO查询请求。UTXO查询请求包括交易标识符和输出索引。交易标识符为交易的哈希，可以唯一的标识一个交易。输出索引用于标识为交易中的第几个输出。通过交易标识符和输出索引可以确定一个UTXO。

查询模块320，用于根据交易标识符查询链状态数据库，获取交易标识符对应的查询结果。

链状态数据库中保存了整个区块链中可花费的UTXO的信息。链状态数据库为levelDB数据库。levelDB数据库属于Key-Value型数据库。存储的数据格式为Key-Value格式。即每一条数据都是一对一的Key和Value。查询模块320通过Key可以找到其对应的Value。其中Key数值为交易标识符相关的信息，Value数值为交易标识符对应的UTXO相关的信息。

查询模块320查询时，根据交易标识符找到相应的Key值，进而获取其对应的Value中的查询结果。

判断模块330，用于判断输出索引是否存在于查询结果中；若输出索引存在于查询结果中，向简单支付验证节点返回查询成功；若输出索引不存在于查询结果中，向简单支付验证节点返回查询失败。

查询模块320获取交易标识符对应的查询结果中包括了UTXO相关的信息，判断模块330在查询结果中查找输出索引，若输出索引存在于查询结果中，即找到了UTXO查询请求对应的UTXO，判断模块330向简单支付验证节点返回查询成功，否则，判断模块330向简单支付验证节点返回查询失败。

根据本发明提供的UTXO查询装置，接收简单支付验证节点发送的UTXO查询请求，根据UTXO查询请求中的交易标识符查询链状态数据库，获取交易标识符对应的查询结果。判断输出索引是否存在于查询结果中，进而根据判断结果向简单支付验证节点返回相应的查询成功或失败。通过UTXO查询方法，实现了不保有完整区块链的SPV节点也能够快速的查询UTXO。

图4示出了根据本发明另一个实施例的UTXO查询装置的功能框图，如图4所示，与图3相比，本装置还包括如下模块：

空判断模块340，用于若查询结果为空，向简单支付验证节点返回查询失败。

网络中也可能存在伪造的交易信息，若接收请求模块310接收的UTXO查询请求中的交易标识符为伪造的交易标识符时，查询模块320获取的查询结果为空。因此，通过空判断模块340判断查询结果为空时，向简单支付验证节点返回查询失败。若不为空，继续执行判断模块330。

进一步，为保障网络信息安全，避免交易标识符或查询结果直接外泄导致被盗用的情况。查询模块320还包括了序列化处理模块321，用于将交易标识符进行序列化处理，序列化处理可采用预设编码格式将交易标识符进行编码，从而得到序列化交易标识符，以避免在网络中交易标识符被拦截后直接获取。进一步，链状态数据库中，Key数据在保存时，可以设置为预定字符与序列化交易标识符组合后的信息。查询模块320在查询时，根据序列化交易标识符和预定字符组合后查询链状态数据库，获取序列化交易标识符对应的Value数值中的查询结果。

判断模块330还包括了解析模块331，用于对查询结果进行解析，获取解析后的结果。链状态数据库存储时，可以对存储的交易信息进行如加密、序列化等处理后再存储，以保障存储的交易信息的安全。查询模块320获取查询结果后，解析模块331对查询结果进行解析，如对查询结果进行解密、反序列化等处理，获取解析后的查询结果。判断模块330在解析后的查询结果中查找输出索引，若输出索引存在于查询结果中，即找到了UTXO查询请求对应的UTXO，向简单支付验证节点返回查询成功，否则，向简单支付验证节点返回查询失败。

除以上模块之外的其他模块可参考图3装置实施例的描述，此处不再赘述。

根据本发明提供的UTXO查询装置，实现了不保有完整区块链的SPV节点也能够快速的查询UTXO。进一步，将交易标识符进行序列化处理后，根据序列化交易标识符查询进而获取查询结果。在存储时对查询结果的序列化处理及获取后对查询结果的解析，都有效的避免发生交易标识符或查询结果直接外泄导致被盗用的情况。对查询结果进行是否为空的判断，从而排除为空的查询结果，提高查询的速度，节省查询时间。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟***或者其它设备固有相关。各种通用***也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类***所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种UTXO查询方法，其特征在于，包括：

接收简单支付验证节点发送的UTXO查询请求；所述UTXO查询请求包括交易标识符和输出索引；

根据所述交易标识符查询链状态数据库，获取所述交易标识符对应的查询结果；

判断所述输出索引是否存在于所述查询结果中；

若所述输出索引存在于所述查询结果中，向所述简单支付验证节点返回查询成功；若所述输出索引不存在于所述查询结果中，向所述简单支付验证节点返回查询失败。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述交易标识符查询链状态数据库，获取所述交易标识符对应的查询结果进一步包括：

将所述交易标识符进行序列化处理，得到序列化交易标识符；根据所述序列化交易标识符查询链状态数据库，获取对应的查询结果。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述交易标识符进行序列化处理，得到序列化交易标识符进一步包括：

将所述交易标识符使用预设编码格式进行编码，得到序列化交易标识符。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述判断所述输出索引是否存在于所述查询结果中进一步包括：

对所述查询结果进行解析，获取解析后的结果；判断所述输出索引是否存在于所述解析后的结果中。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述判断所述输出索引是否存在于所述查询结果中之前，所述方法还包括：

若所述查询结果为空，向所述简单支付验证节点返回查询失败。

6.一种UTXO查询装置，其特征在于，包括：

接收请求模块，用于接收简单支付验证节点发送的UTXO查询请求；所述UTXO查询请求包括交易标识符和输出索引；

查询模块，用于根据所述交易标识符查询链状态数据库，获取所述交易标识符对应的查询结果；

判断模块，用于判断所述输出索引是否存在于所述查询结果中；若所述输出索引存在于所述查询结果中，向所述简单支付验证节点返回查询成功；若所述输出索引不存在于所述查询结果中，向所述简单支付验证节点返回查询失败。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述查询模块还包括：

序列化处理模块，用于将所述交易标识符进行序列化处理，得到序列化交易标识符；

所述查询模块进一步用于：根据所述序列化交易标识符查询链状态数据库，获取对应的查询结果。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述序列化处理模块进一步用于：

将所述交易标识符使用预设编码格式进行编码，得到序列化交易标识符。

9.根据权利要求6-8任一项所述的装置，其特征在于，所述判断模块还包括：

解析模块，用于对所述查询结果进行解析，获取解析后的结果；

所述判断模块进一步用于：判断所述输出索引是否存在于所述解析后的结果中。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

空判断模块，用于若所述查询结果为空，向所述简单支付验证节点返回查询失败。