CN108259594A - 一种基于区块链的数据交互***以及中继服务器 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种基于区块链的应用***，所述***包括一个或多个客户端、区块链全节点网络、一个或多个中继服务器，所述区块链全节点网络由一个或多个区块链全节点网络连接而形成，所述一个或多个中继服务器连接区块链全节点网络中至少一个区块链全节点，用于维护数据缓存、对数据提供服务；所述一个或多个中继服务器由一个或多个中继服务商提供；所述一个或多个客户端还包括中继开关，以便于用户选择打开或关闭中继服务，当用户选择关闭中继服务时，所述客户端与区块链全节点网络直接进行数据交互，当用户选择打开中继服务时，所述客户端通过中继服务器与区块链全节点网络进行数据交互。所述***能够降低成本与风险、追溯数据修改，同时通过中继服务器实现自动推送功能，提高数据处理效率。

Description

一种基于区块链的数据交互***以及中继服务器

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，特别涉及一种基于区块链的数据交互***以及中继服务器。

背景技术

传统的中心化数据交互***虽然是互联网技术运用的典型成功案例，但仍存在以下一些弊端：

1、安全性风险

在中心化***中，用户的个人信息、账户信息、信用信息、交易信息都留存在中心化平台中，这些信息可能会被盗取或者卖给他人，用于精准投放广告或者危害更大的滥用。此外,平台作为交易中介还会代为保管用户的资金,这样就存在平台挪用资金的风险。更极端的情况，当平台遭遇黑客攻击，资金被盗的风险就会更大。

2、寡头化和垄断

Web2.0之后，美国出现了谷歌、亚马逊、facebook等巨头，中国是BAT三大巨头。巨头企业在数据源、渠道方面很多都是中小企业望尘莫及，他们就如数据猛兽般在吞噬多个数据来源，最终很有可能形成数据霸权。由于中心化平台掌握了大量资源，可以很容易对不同用户设置不同门槛，这样就存在不公平竞争的风险。同时竞争成本也被中心化平台所控制，最终导致交易成本的上升。

4、数据容易被篡改的问题

在中心化数据交互***中，由于数据只是存储在中心化的数据库中，因此容易被篡改。比如平台作弊为商户修改评分等级或者伪造交易数据等，会造成***真实性、公平性的风险。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于区块链的数据交互***以及中继服务器，其能够降低成本与风险、追溯数据修改等功能。同时，在本发明提供的区块链的数据交互***中，还在共识节点和应用客户端之间引入中继服务器，一方面起到数据缓存的作用，另一方面提供数据服务，包括数据被客户端读取前的服务，如缓存数据的整理、排序等，还包括数据被写入区块链前的服务，如提交用户交易，加快了***的处理效率。

为实现上述目的，本发明提供一种技术方案如下：

一种基于区块链的数据交互***，所述***包括：一个或多个客户端、区块链全节点网络、一个或多个中继服务器，所述区块链全节点网络由一个或多个区块链全节点网络连接而形成，其特征在于：

所述客户端用于数据展示、数据输入；

所述一个或多个中继服务器连接区块链全节点网络中至少一个区块链全节点，用于维护数据缓存、对数据提供服务；

所述区块链全节点网络用于分布式记账；

所述一个或多个中继服务器由一个或多个中继服务商提供；所述一个或多个客户端还包括中继开关，以便于用户选择打开或关闭中继服务，当用户选择关闭中继服务时，所述客户端与区块链全节点网络直接进行数据交互，当用户选择打开中继服务时，所述客户端通过所述用户所选择的中继服务商提供的中继服务器与区块链全节点网络进行数据交互。

作为优选地，所述中继服务器保存所述数据交互***的数据库以及当前的同步块高度H，所述中继服务器按照预设时间间隔查询区块链全节点网络上高度大于所述当前同步块高度H的新增区块，将所述新增区块中的交易数据保存到中继服务器中所述数据库的相应表中，并同步更新所述当前同步块高度为H’。

作为优选地，当用户通过客户端输入查询请求时，所述请求被发送至中继服务器，所述中继服务器在其保存的数据库表中进行搜索查询，并将搜索结果返回给用户。

作为优选地，用户通过客户端提交交易请求给中继服务器，所述中继服务器将请求数据提交到区块链，并设置所述交易的最高出块高度H_limit。

作为优选地，所述区块链处理所述交易，所述中继服务器按照预设时间间隔读取区块链的新区块数据并记录到数据库中，如果在当前一轮中，中继服务器得到的新区块的数据高度为H1～H2，则：

①H_limit>＝H2,则遍历所述新区块，若在所述新区块数据中找到所述交易的ID，则说明上述交易已经成功上链，退出遍历，并通知客户端所述交易结果，交易结束；若完成遍历但未发现所述交易，则等待下一轮同步区块数据结果；

②H_limit<H1则表明所述交易失败，直接通知客户端交易失败，交易结束；

③H1<＝H_limit<H2,则遍历所述新区块，若在所述新区块数据中找到所述交易的ID，则说明上述交易已经成功上链，退出遍历，并通知客户端所述交易结果，交易结束；若完成遍历但未发现所述交易，则表明所述交易失败，直接通知客户端交易失败，交易结束。

作为优选地，所述中继服务器具备自动推送功能，当用户上线时，向用户推送与用户相关的信息。

作为优选地，所述中继服务器保存有用户兴趣表interest，所述兴趣表中包括兴趣信息、推荐信息，所述兴趣信息用于同步记录用户通过客户端输入的搜索关键字信息。

作为优选地，所述中继服务器还定期根据区块链上的交易数据，更新所述interest表中的所述推荐信息。

作为优选地，不同的中继服务器提供商可以采用不同的推送数据选择策略，包括根据交易量来选择商品推荐信息或选择最新更新的相关商品作为推荐信息。

作为优选地，所述客户端能够开启或关闭所述中继服务器的推送功能，具体为：若用户想关闭所述自动推送功能，则用户可以在客户端提交关闭请求，中继服务器修改所述数据库中所述用户的“推送开关”标志位。

作为优选地，所述客户端还能够显示多个中继服务商，以供用户在多个中继服务商随时切换。

本发明还提供一种中继服务器，其运用于基于区块链的数据交互***，所述***包括：一个或多个客户端、区块链全节点网络，所述区块链全节点网络由一个或多个区块链全节点网络连接而形成，所述中继服务器连接至少一个区块链全节点，其特征在于：所述中继服务器保存有数据库、当前的同步块高度H，所述中继服务器包括更新单元、自动推送单元、同步单元；

所述更新单元用于基于用户的输入搜索词更新数据库中的用户兴趣信息以及定期基于区块链上的交易数据更新用户的推荐信息；

所述自动推送单元用于在用户上线时，向用户推送与所述上线用户相关的推荐信息；

所述同步单元用于按照预设时间间隔查询区块链全节点网络上高度大于所述当前同步块高度H的新增区块，将所述新增区块中的交易数据保存到所述数据库中，并同步更新所述当前同步块高度为H’。

基于本发明所提供的应用***，其能够充分利用区块链技术使得应用***平台的交易更为安全，同时，引入了中继服务器，提供数据缓存、数据处理等服务，能够更加合理、高效地促进区块链的数据处理。

附图说明

图1是本发明实施例的基于区块链的数据交互***的逻辑架构层结构；

图2是本发明实施例的基于区块链的数据交互***的物理结构图；

图3是本发明实施例的基于区块链的数据交互***中各个节点的数据示意图；

图4是本发明实施例的基于区块链的数据交互***与传统中心化数据交互***的结构对比图。

具体实施方式

区块链本质上是一个去中心化的数据库，是一连串使用密码学方法产生相关联的数据块，每一个数据块中包含了一段时间内全网交易的信息，用于验证其信息的有效性和生产下一个区块。区块链是以去中心化和去信任化的方式，来集体维护一个可靠数据库的技术方案。因此，区块链也可以称为一种全民记账的技术，或者说可以理解为一种分布式总账技术。

智能合约是能够自动执行合约条款的计算机程序，区块链之所以被认为是一种颠覆性的技术，主要就是因为区块链上能够实现智能合约。智能合约不但是由代码进行定义的，也是由代码强制执行的，完全自动而无法干预。智能合约是去中心化的，并不依赖单个中心化的服务器，而是分布式的，它存储在区块链上，通过网络节点来自动运行。

如图1所示，本发明一实施例提供一种基于区块链的数据交互***的逻辑架构层结构，其包括客户端、中继服务器、智能合约、区块链底层，其中，各个层结构的具体描述如下：

1、客户端：

客户端可以是浏览器，或者桌面应用程序，也可以是手机APP等。客户端用于展现数据，提供用户操作界面，其中甚至可以包括让用户直接提交智能合约代码。此外，客户端还可以包括钱包功能--包括转账和私钥管理功能。本发明中客户端以桌面应用程序为例。

2、中继服务器：

连接区块链的一个全节点，维护数据缓存。中继服务器还可以对数据提供服务，包括客户端读数据前的服务，如对数据缓存进行整理，如建立索引，或根据用户的需要进行分类、筛选、排序等工作；也包括对区块链写入交易前的服务。甚至，只要用户愿意，我们还可以让中继服务器记录并分析用户的习惯和偏好，将数据主动“喂”给用户。总体上，中继服务器相当于区块链的一个代理，发挥了数据管家的作用。

同时，这个数据管家不是必须的，客户端可以根据自己的需要，选择不同的中继服务商，也可以选择不使用中继，直接通过客户端向区块链读取数据或上传交易。

数据交互***以电子商务平台***为例，在传统的中心化电商模式中，数据和平台功能都在中心化的服务器中。而在本发明提出的这种架构中，数据在区块链层，数据展示与用户数据输入在客户端，中继层实现了数据读取前准备工作，同时，由于数据层的独立性，中继可以由任意服务商提供，甚至可以不选择使用中继。从而可以形成良性竞争，有利于整个***功能拆分、分工合作，最终形成良性的商业生态。

我们可以设想一下，在这样的模式下若实现一个电子商务***，所有的数据变成了区块链公共账本，不会被任一电商平台垄断。而电商企业提供数据缓存、数据管家的作用，并且可以有多个电商为客户端提供这样的服务，从而形成良性竞争或形成差异化服务。数据和服务分离开来，实现更加合理并高效的资源分配。

3、智能合约：包含应用***中的各种智能合约。

4、区块链底层：负责分布式记账功能，包括共识算法、执行器、网络、通信等服务。

本发明所提出的数据交互***不限于电子商务平台***，还可以包括现有的各种应用平台***，如社交平台***、视频应用系等，其可以运用于大多数的应用***。

鉴于上述***的逻辑架构层结构的描述，本发明实施例还提供一种基于区块链的数据交互***的物理结构图，如图2所示，基于区块链的数据交互***包括三种节点形式：①全节点即共识节点，负责整个区块链的交易共识、记账和保存完整账本；②中继服务器节点连接全节点，并定期向区块链读取用户关心的部分数据，并进行预先整理，包括数据分类、筛选、排序、分析用户爱好从而进行数据推送，还可包括交易上链前的服务，如对交易进行格式处理再发送到区块链上等；③客户端节点，负责数据展示，交易数据输入，智能合约参数输入等功能，客户端节点可以通过中继服务器读取数据或者直接从全节点读取数据。客户端显示多个中继服务商，以供用户随时切换。客户端还提供中继开关，当用户不信任中继服务器时，可以选择关闭中继服务，数据的读取和写入都由客户端与区块链直接交互，形成图2所示的客户端3与区块链全节点的数据交互方式，在这种直接交互方式下，没有数据推送功能。

基于本发明图1和图2所示的基于区块链的数据交互***的逻辑架构层结构和物理结构图，在本发明提出的中继服务器中，设计与数据交互***对应的数据库表结构，如图3所示的各个节点的数据示意图。本实施例的数据交互***以电商平台应用***为例，根据商品智能合约模板，设计商品对应的表格Goods，存储最新商品的对应数据。该Goods表格的字段设计为商品智能合约模板中的各个属性，如商品名称，商品合约地址，卖家ID，商品数量，商品价格等。设计用户兴趣表Interests，包含字段：用户ID，兴趣关键字，推送开关，推荐商品等。

中继服务器保存一个数据库及当前的同步块高度H，每隔一定的时间间隔(如1秒)查询区块链网络上高度大于H的新增区块，假设当前区块链块高度为H’，则读取区块链中高度为H+1至H’的所有块，并将这些新增的块中的交易数据保存到中继服务器数据库的相应表中，并将同步块高度更新为H’。

以下结合具体实施例来描述以电子商务平台***为例的中继服务器的具体功能：

第一部分：用户搜索商品

步骤1，用户在客户端输入商品搜索条件，如关键字“蓝牙耳机”，请求发送至中继服务器。步骤2，中继服务器在数据库中根据用户条件搜索商品表格，并返回数据。为提高搜索效率，商品表格中某些频繁作为搜索条件的字段可以建立索引。

第二部分：用户修改商品属性

步骤1：卖家A在客户端修改商品Good1的价格并提交给中继服务器；

步骤2：中继服务器对该交易进行打包，将请求数据按交易正确格式提交到区块链，该交易调用区块链中商品智能合约Good1的setPrice()方法，修改price属性，并记录下交易ID：tx_id，并设置该交易的最高出块高度为H_limit；

步骤3：区块链处理该交易；

步骤4：中继服务器按一定的时间间隔读取区块链的新区块数据并记录到中继数据库中，假设在当前一轮中，中继服务器得到的新区块的数据高度为H1～H2，若①H1<＝H_limit<＝H2,则遍历这些新增区块，若在这些区块数据中找到交易ID为tx_id的交易，则说明上述交易已经成功上链，退出遍历，并通知客户端该交易结果，转步骤5；若遍历完成未发现该交易，则等待下一轮同步区块数据结果。②H_limit<H1则表明交易失败，直接通知客户端交易失败，转步骤5；③H_limit>H2,则遍历所述新区块，若在这些新区块数据中找到交易的ID为tx_id的交易，则说明上述交易已经成功上链，退出遍历，并通知客户端所述交易结果，交易结束；若完成遍历但未发现所述交易，则等待下一轮同步区块数据结果。

步骤5：完成。

第三部分：自动推送数据功能

步骤1:如第一部分用户搜索商品的步骤1，用户B输入关键字“蓝牙耳机”搜索商品，请求发送至中继服务器。在上述第一部分的步骤2中，中继服务器在返回相应数据的同时，在interest表中找出用户B，在“兴趣关键字”列中添加关键字“蓝牙耳机”；

步骤2：中继服务器定期根据区块链上的交易数据，更新interest表中的“推荐商品”栏位数据。不同的中继服务器提供商可以采用不同的推送数据选择策略。比如，可以根据交易量来选择作为推荐商品，也可以选择最新更新的相关商品作为推荐。即，不同的中继服务商提供差异化服务，形成良性的市场竞争，也为用户提供更多的选择；

步骤3：当用户B上线时，中继服务器将interest表中用户B的推荐商品信息推送给客户端；

步骤4：当用户B想关闭此功能，可以在客户端提交请求，中继服务器更新interests表中该用户的“推送开关”标志位，将其设为False，在关闭状态时，中继服务器不推送推荐数据到客户端，默认情况下，interests表中的“推送开关”标志位为“True”。

第四部分：关闭或者选择其他中继服务器

客户端显示多个中继服务商，以供用户随时切换。

客户端还提供中继开关，当用户不信任中继服务器时，可以选择关闭中继服务，数据的读取和写入都由客户端与区块链直接交互，并且没有数据推送功能。

图4展示了本发明提供的基于区块链的数据交互***与传统中心化数据交互***的结构对比图，相对于现有技术中的中心化***，本发明提供的基于区块链的数据交互***能够充分利用区块链技术使得应用***平台的交易更为安全。并且对现有的区块链技术进行改进，引入了中继服务器，提供数据缓存、数据处理等服务，能够更加合理、高效地促进区块链的数据处理。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机储存器、内存、只读存储器、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其他形式的存储介质中。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于区块链的数据交互***，所述***包括：一个或多个客户端、区块链全节

点网络、一个或多个中继服务器，所述区块链全节点网络由一个或多个区块链全节点网络连接而形成，其特征在于：

所述客户端用于数据展示、数据输入；

所述一个或多个中继服务器连接区块链全节点网络中至少一个区块链全节点，用于维护数据缓存、对数据提供服务；

所述区块链全节点网络用于分布式记账；

所述一个或多个中继服务器由一个或多个中继服务商提供；所述一个或多个客户端还包括中继开关，以便于用户选择打开或关闭中继服务，当用户选择关闭中继服务时，所述客户端与区块链全节点网络直接进行数据交互，当用户选择打开中继服务时，所述客户端通过用户所选择的中继服务商提供的中继服务器与区块链全节点网络进行数据交互。

2.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述中继服务器保存所述数据交互***的

数据库以及当前的同步块高度H，所述中继服务器按照预设时间间隔查询区块链全节点网络上高度大于所述当前同步块高度H的新增区块，将所述新增区块中的交易数据保存到中继服务器中所述数据库中，并同步更新所述当前同步块高度为H’。

3.如权利要求2所述的***，其特征在于，当用户通过客户端输入查询请求时，所述

请求被发送至中继服务器，所述中继服务器在其保存的数据库表中进行搜索查询，并将搜索结果返回给用户。

4.如权利要求2所述的***，其特征在于，用户通过客户端提交交易请求给中继服务

器，所述中继服务器将请求数据提交到区块链，并设置所述交易的最高出块高度H_limit。

5.如权利要求4所述的***，其特征在于，所述区块链处理所述交易，所述中继服务

器按照预设时间间隔读取区块链的新区块数据并记录到数据库中，如果在当前一轮中，中继服务器得到的新区块的数据高度为H1~H2，则：

H_limit>=H2, 则遍历所述新区块，若在所述新区块数据中找到所述交易的ID，

则说明上述交易已经成功上链，退出遍历，并通知客户端所述交易结果，交易结束；若完成遍历但未发现所述交易，则等待下一轮同步区块数据结果；

H_limit<H1则表明所述交易失败，直接通知客户端交易失败，交易结束；

H1<=H_limit<H2, 则遍历所述新区块，若在所述新区块数据中找到所述交易的ID，

则说明上述交易已经成功上链，退出遍历，并通知客户端所述交易结果，交易结束；若完成遍历但未发现所述交易，则表明所述交易失败，直接通知客户端交易失败，交易结束。

6.如权利要求2所述的***，所述中继服务器具备自动推送功能，当用户上线时，中

继服务器能够向用户推送与用户相关的信息。

7.如权利要求6所述的***，其特征在于，所述中继服务器保存有用户兴趣表

interest，所述兴趣表中包括兴趣信息、推荐信息，所述兴趣信息用于同步记录用户通过客户端输入的搜索关键字信息。

8.一种中继服务器，其运用于基于区块链的数据交互***，所述***包括：一个或多个客户端、区块链全节点网络，所述区块链全节点网络由一个或多个区块链全节点网络连接而形成，所述中继服务器连接至少一个区块链全节点，其特征在于：所述中继服务器保存有数据库、当前的同步块高度H，所述中继服务器包括更新单元、自动推送单元、同步单元；

所述更新单元用于基于用户的输入搜索词更新数据库中的用户兴趣信息以及定期基于区块链上的交易数据更新用户的推荐信息；

所述自动推送单元用于在用户上线时，向用户推送与所述上线用户相关的推荐信息；

所述同步单元用于按照预设时间间隔查询区块链全节点网络上高度大于所述当前同步块高度H的新增区块，将所述新增区块中的交易数据保存到所述数据库中，并同步更新所述当前同步块高度为H’。

9.如权利要求12所述的中继服务器，其特征在于，用户通过客户端提交交易请求给中继服务器，所述中继服务器将请求数据提交到所述区块链，并设置所述交易的最高出块高度H_limit。

10.如权利要求13所述的中继服务器，其特征在于，所述区块链处理所述交易，所述中继服务器按照预设时间间隔读取区块链的新区块数据并记录到数据库中，如果在当前一轮中，中继服务器得到的新区块的数据高度为H1~H2，则：

H_limit>=H2, 则遍历所述新区块，若在所述新区块数据中找到所述交易的ID，

则说明上述交易已经成功上链，退出遍历，并通知客户端所述交易结果，交易结束；若完成遍历但未发现所述交易，则等待下一轮同步区块数据结果；

H_limit<H1则表明所述交易失败，直接通知客户端交易失败，交易结束；

H1<=H_limit<H2, 则遍历所述新区块，若在所述新区块数据中找到所述交易的ID，

则说明上述交易已经成功上链，退出遍历，并通知客户端所述交易结果，交易结束；若完成遍历但未发现所述交易，则表明所述交易失败，直接通知客户端交易失败，交易结束。