CN108830712A - 区块生成的方法、装置、设备和介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种区块生成的方法、装置、设备和介质。该方法包括：按照当前的难度目标值生成的新区块，检测新区块中存储的普通交易信息和当前待存储的普通交易信息，将存储有普通交易信息新区块添加到区块链中；根据检测结果，更新当前的难度目标值。通过本发明的方案，确定新区块是否存储满交易信息，若已经存储满，则需要调整生成下一个新区块的速率，即调整生成下一个新区块的难度目标值，使得能够及时生成下一个新区块，从而将未存储的普通交易信息存储在下一个新区块中，提高上链速率。

Description

区块生成的方法、装置、设备和介质

技术领域

本发明属于区块链技术领域，尤其涉及一种区块生成的方法、装置、设备和计算机可读存储介质。

背景技术

在比特币区块链中，区块生成速率是根据其设定的难度目标和难度调整确定的。目前的难度目标是被动态设定的，因此无论挖矿总算力如何变化，新区块产生速率都保持在10分钟生成一个，且只有生成2,016个区块后才会进行下一次调整。比如：每生成2,016个区块后进行下一次难度调整。难度调整的公式是由最新2,016个区块的花费时长与20,160分钟比较得出的。

由于当前的区块生成的速率是固定的，且只有生成2,016个区块后才会进行下一次调整，所以导致了在交易信息量大时，生成的区块不能够及时将大量交易信息完全存储上链，从而造成阻塞。

发明内容

本发明实施例提供了一种区块生成的方法、装置、设备和介质，能够在交易信息量大时，及时调整生成的区块的速率，使得能够及时生成新区块，从而将未存储的普通交易信息及时完全存储在下一个新区块中，从而加快交易信息的上链速度。

第一方面，提供一种区块生成的方法，所述方法包括：

按照当前的难度目标值生成新区块；

检测所述新区块中存储的普通交易信息和当前待存储的普通交易信息；

根据检测结果，将存储有所述普通交易信息的所述新区块添加到区块链中，所述普通交易信息是指存储在节点交易池中的所述新区块中的非区块第一个交易信息；

以及根据检测结果，更新所述当前的难度目标值，所述检测结果包括所述新区块中存储的普通交易信息和所述当前待存储的普通交易信息；

当更新后的难度目标值小于所述当前的难度目标值时，则按照所述当前的难度目标值生成下一个新区块；

和/或，

当更新后的难度目标值大于所述当前的难度目标值时，则按照更新后的难度目标值生成下一个新区块。

第二方面，提供一种区块生成的装置，所述装置包括：

生成模块，用于按照当前的难度目标值生成的新区块；

检测模块，用于检测所述新区块中存储的普通交易信息和当前待存储的普通交易信息；

更新模块，用于根据检测结果，将存储有所述普通交易信息的所述新区块添加到区块链中，所述普通交易信息是指存储在节点交易池中的所述新区块中的非比特币交易信息；

以及根据检测结果，更新所述当前的难度目标值，所述检测结果包括所述新区块中存储的普通交易信息和所述当前待存储的普通交易信息；

所述生成模块，还用于当更新后的难度目标值小于所述当前的难度目标值时，则按照所述当前的难度目标值生成下一个新区块；

和/或，

还用于当更新后的难度目标值大于所述当前的难度目标值时，则按照更新后的难度目标值生成下一个新区块。

第三方面，提供一种终端设备，包括：

存储器、处理器、通信接口和总线；

所述存储器、所述处理器和所述通信接口通过所述总线连接并完成相互间的通信；

所述存储器用于存储程序代码；

所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于执行如第一方面的方法。

第四方面，提供了一种计算机存储介质，包括指令，当所述指令在计算机上运行时，使所述计算机执行如第一方面所述的方法。

与现有技术相比，本申请实施例提供的一种区块生成的方法、装置、设备和介质，根据待存储的交易信息以及新区块存储的交易信息，确定新区块是否可以及时存储完普通交易信息，若是待存储的交易信息很大，而新区块无法及时存储完普通交易信息，则需要调整下一个新区块的生成速率，即调整生成下一个新区块的难度目标值，使得能够及时生成下一个新区块，从而将未存储的普通交易信息存储在下一个新区块中，加快了交易信息的上链速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是示出区块数据结构的示意图；

图2示出本发明实施例区块生成的方法的流程图；

图3是示出本发明实施例根据检测结果调整难度目标值的示意图；

图4是示出本发明实施例区块生成的装置示意性框图；

图5是示出能够实现根据本发明实施例的方法和装置的计算设备的示例性硬件架构的结构图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

图1是示出区块数据结构的示意图。

如图1所示，区块一般包括：区块大小、区块头和区块体。

区块大小，用于用字节表示的该字段之后的区块大小。

区块头包括有：(1)版本号、(2)父区块哈希(HASH)值、(3)默克尔树(Merkle tree，MT)根、(4)时间戳、(5)随机数、(6)难度目标值。

(1)版本号：用于记录区块的版本号。

(2)父区块哈希值：用于引用区块链中父区块的哈希值。

(3)MT根：用于记录当前区块中所有交易MT根的HASH值，任何一个交易信息变化，都会导致该值也发生变化。

(4)时间戳：用于记录区块生成的近似时间，时间单位精确到秒。

(5)难度目标值：用于工作量证明算法的难度目标，其中工作量证明算法为SHA256算法，即是输出值为256位的哈希算法，SHA是安全散列算法，SHA256算法就是安全散列算法家族中的一个。

(6)随机数Nonce：用于计算目标值时使用，当计算结果不满足目标值时，随机数逐次增加1，并再次进行计算，直到计算出符合目标值的HASH值。

区块体包括：交易计数器和存储交易本体。

交易计数器：用于记录交易的数量。

存储交易本体：用于记录在区块里的交易信息，每一笔交易为一条记录，所有交易构成一个列表。

在本发明实施例中是通过调整区块的难度目标值，使得能够及时生成下一个新区块，从而将未存储的普通交易信息存储在下一个新区块中，加快了交易信息的上链速度。

为了更好的理解本发明，下面将结合附图，详细描述根据本发明实施例的区块生成的方法、装置、设备和介质，应注意，这些实施例并不是用来限制本发明公开的范围。

图2示出本发明实施例区块生成的方法的流程图。

如图2所示，该处理方法200包括以下步骤：

S210，按照当前的难度目标值生成的新区块。

S220，检测新区块中存储的普通交易信息和当前待存储的普通交易信息。

在该步骤中，在将生成的新区块加入到区块链中前，除了需要对新区块进行通常的检测外，还需要对新区块的存储交易本体中是否存储“普通交易信息”进行检测。另外，除了已经存储在新区块的存储交易本体的普通交易信息，还需要检测当前剩下的待存储的普通交易信息。

S230，根据检测结果，将存储有普通交易信息的新区块添加到区块链中，普通交易信息是指存储在节点交易池中的新区块中的非区块第一个交易信息，也就是非coinbase交易信息，coinbase交易信息是在生成每个新区块时，新区块中都会存储有；

以及根据检测结果，更新当前的难度目标值，检测结果包括新区块中存储的普通交易信息和当前待存储的普通交易信息。

S240，当更新后的难度目标值小于当前的难度目标值时，则按照当前的难度目标值生成下一个新区块；

和/或，

当更新后的难度目标值大于当前的难度目标值时，则按照更新后的难度目标值生成下一个新区块。

在该步骤中，作为一个示例，当期望时长为1分钟时，更新的难度目标值公式为：

其中，期望时长可以根据用户的体验需要进行调整。

当更新后的难度目标值小于当前的难度目标值时，则按照当前的难度目标值生成下一个新区块。例如：生成当前的新区块花费的实际时长是30秒，那么根据公式(1)得到的更新的难度目标值是小于当前的难度目标值。因此需要按照当前的难度目标值生成下一个新区块。

当更新后的难度目标值大于当前的难度目标值时，则按照更新后的难度目标值生成下一个新区块。例如：生成当前的新区块花费的实际时长是1分30秒，那么根据公式(1)得到的更新的难度目标值是大于当前的难度目标值，那么需要按照更新后的难度目标值生成下一个新区块。

通过本发明实施例的方法，根据待存储的普通交易信息以及新区块存储的交易信息，确定新区块是否可以及时存储完普通交易信息，若是待存储的普通交易信息很大，而新区块无法及时存储完普通交易信息，则需要调整生成下一个新区块的速率，即调整生成下一个新区块的难度目标值，使得能够及时生成下一个新区块，从而将未存储的普通交易信息存储在下一个新区块中，加快了交易信息的上链速度。

在一实施例中，当前的难度目标值的初始值是预先设置的参数。

本发明实施例中为了能够及时调整难度目标值，使得交易信息上链的时间最长在1分钟左右。

图3是示出本发明实施例根据检测结果调整难度目标值的示意图。

如图3所示，步骤S310，检测新区块中存储的普通交易信息是否到预设存储阈值，当检测到新区块中存储的普通交易信息达到预设存储阈值时，执行步骤S320，当检测到新区块中存储的普通交易信息未达到预设存储阈值时，执行步骤S330。

步骤S320，增大当前的难度目标值。

步骤S330，判断新区块中存储的普通交易信息是否为0，当新区块中存储的普通交易信息不为0时，执行步骤S340；当新区块中存储的普通交易信息是为0时，执行步骤S350。

步骤S340，根据生成新区块的实际时长和预设期望时长，更新当前的难度目标值。

步骤S350，丢弃新区块，根据生成新区块的实际时长和预设期望时长，更新当前的难度目标值。

步骤S360，根据更新后的难度目标值生成下一新区块。

上述步骤S320具体可以为当检测到新区块中存储的普通交易信息达到预设存储阈值，且当前待存储的普通交易信息大于或者等于0时，增大当前的难度目标值。

在本发明实施例中若检测到新区块中的存储交易本体填满了“普通交易信息”，且还剩余交易信息待存储时，为了将剩余待存储的普通交易信息及时存储到区块中，因此需要增大当前的难度目标值。当难度目标值增大后，由于难度目标值增大，节点生成区块的速率越快。所以，增大难度目标值后，区块链节点会更加容易生成下一个新区块，从而将未存储的普通交易信息存储在下一个新区块中，加快了交易信息的上链速度。

步骤S340具体可以为当检测到新区块中存储的普通交易信息未达到预设存储阈值，且新区块中存储的普通交易信息不为0和当前待存储的普通交易信息等于0时，根据生成新区块的实际时长和预设期望时长，更新当前的难度目标值。

在本发明实施例中，若检测到新区块中的存储交易本体没有填满“交易信息”，且当前待存储的普通交易信息等于0时，说明当前的新区块中的存储交易本体是足够存储交易信息的，那么就不需要再迅速生成下一个新区块。所以，根据生成新区块的实际时长和预设期望时长，更新当前的难度目标值，根据更新后的目标难度值生成下一个新区块。

步骤S350具体可以为当检测到新区块中存储的普通交易信息为0时，丢弃新区块，根据生成当前新区块的实际时长和预设期望时长，更新当前的难度目标值。

在本发明实施例中，若检测到新区块中的存储交易本体没有“普通交易信息”时，即当前没有被存储的“普通交易信息”，那么表明目前对新区块的需求不高，也就是不需要再迅速生成下一个新区块，因此，按照当前的速率计算公式(1)更新当前的难度目标值。

通过本发明实施例的方法，根据需要被存储交易信息以及新区块能够存储的交易信息，判断当前的新区块是否可以及时存储完普通交易信息，若是当前的交易信息很大，而新区块无法及时存储完普通交易信息，则需要调整生成下一个新区块的速率，即调整生成下一个新区块的难度目标值，使得能够及时生成下一个新区块，从而将未存储的普通交易信息存储在下一个新区块中，加快了交易信息的上链速度，若是当前没有交易信息或者当前新区块中的存储交易本体可以存储完普通交易信息，则按照公式(1)更新当前的难度目标值。在本发明实施例中需要考虑网络速率也会改变，可能会变快，也可能变慢，因此上述计算公式(1)也是需要考虑当前的网络速率去计算的。

上文中结合图1至图3，详细描述了根据本发明实施例区块生成的方法，下面将结合图4，详细描述根据本发明实施例的装置。

图4是示出本发明实施例区块生成的装置示意性框图。

如图4所示，本发明实施例区块生成的装置400，该装置400包括：

生成模块410，用于按照当前的目标难度值生成的新区块。

检测模块420，用于检测新区块中存储的普通交易信息和当前待存储的普通交易信息。

更新模块430，用于根据检测结果，将存储有普通交易信息的新区块添加到区块链中，普通交易信息是指存储在节点交易池中的新区块中的非区块第一个交易信息；

以及根据检测结果，更新当前的难度目标值，检测结果包括新区块中存储的普通交易信息和当前待存储的普通交易信息。

生成模块410，还用于当更新后的目标难度值小于所述当前的目标难度值时，则按照当前的目标难度值生成下一个新区块。

和/或，

生成模块410，还用于当更新后的目标难度值大于当前的目标难度值时，则按照更新后的目标难度值生成下一个新区块。

通过本发明实施例的装置，根据待存储的普通交易信息以及新区块存储的交易信息，确定新区块是否可以及时存储完普通交易信息，若是待存储的普通交易信息很大，而新区块无法及时存储完普通交易信息，则需要调整生成下一个新区块的速率，即调整生成下一个新区块的难度目标值，使得能够及时生成下一个新区块，从而将未存储的普通交易信息存储在下一个新区块中，加快了交易信息的上链速度。

在一实施例中，当前的目标难度值的初始值是预先设置的参数。

下面从三方面描述更新模块430。

第一方面，更新模块430，具体用于当检测到新区块中存储的普通交易信息达到预设存储阈值，且当前待存储的普通交易信息大于或者等于0时，增大当前的目标难度值。

在本发明实施例中若检测到新区块中的存储交易本体填满了“普通交易信息”，且还剩余交易信息待存储时，为了将剩余待存储普通交易信息及时存储到区块中，因此需要增大当前的难度目标值。当难度目标值增大后，由于难度目标值增大，节点生成区块的速率越快。所以，增大难度目标值后，区块链节点会更加容易生成下一个新区块，从而将未存储的普通交易信息存储在下一个新区块中，加快了交易信息的上链速度。

第二方面，更新模块430，具体用于当检测到新区块中存储的普通交易信息未达到预设存储阈值，且新区块中存储的普通交易信息不为0和当前待存储的普通交易信息等于0时，根据生成新区块的实际时长和预设期望时长，更新当前的难度目标值。

第三方面，更新模块430，具体用于当检测到所述新区块中存储的普通交易信息为0时，丢弃新区块，根据生成新区块的实际时长和预设期望时长，更新当前的难度目标值。

通过本发明实施例的装置，根据需要被存储交易信息以及新区块能够存储的交易信息，判断当前的新区块是否可以及时存储完普通交易信息，若是当前的交易信息很大，而新区块无法存储完普通交易信息，则需要调整生成下一个新区块的速率，即调整生成下一个新区块的难度目标值，使得能够加快生成下一个新区块，从而将未存储的普通交易信息存储在下一个新区块中，加快了交易信息的上链速度，若是当前没有交易信息或者当前新区块中的存储交易本体可以足够存储交易信息，则根据生成新区块的实际时长和预设期望时长，更新当前的难度目标值，根据更新后的难度目标值生成下一个新区块。在本发明实施例中需要考虑网络算力也会改变，可能会变快，也可能变慢，因此上述计算公式(1)也是需要考虑当前的网络速率去计算的。

根据本发明实施例的装置的其他细节与以上结合图1至图3描述的根据本发明实施例的方法类似，在此不再赘述。

结合图1至图4描述的根据本发明实施例的方法和装置可以由计算设备实现。图5是示出能够实现根据本发明实施例的方法和装置的计算设备的示例性硬件架构的结构图。

如图5所示，计算设备500包括输入设备501、输入接口502、中央处理器503、存储器504、输出接口505、以及输出设备506。其中，输入接口502、中央处理器503、存储器504、以及输出接口505通过总线510相互连接，输入设备501和输出设备506分别通过输入接口502和输出接口505与总线510连接，进而与计算设备500的其他组件连接。具体地，输入设备501接收来自外部的输入信息，并通过输入接口502将输入信息传送到中央处理器503；中央处理器503基于存储器504中存储的计算机可执行指令对输入信息进行处理以生成输出信息，将输出信息临时或者永久地存储在存储器504中，然后通过输出接口505将输出信息传送到输出设备506；输出设备506将输出信息输出到计算设备500的外部供用户使用。

也就是说，图5所示的计算设备也可以被实现为包括：存储有计算机可执行指令的存储器；以及处理器，该处理器在执行计算机可执行指令时可以实现结合图1至图5描述的方法和装置。

需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。

以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或***。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的***、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种区块生成的方法，其特征在于，所述方法包括：

按照当前的难度目标值生成新区块；

检测所述新区块中存储的普通交易信息和当前待存储的普通交易信息；

根据检测结果，将存储有所述普通交易信息的所述新区块添加到区块链中，所述普通交易信息是指存储在节点交易池中的所述新区块中的非区块第一个交易信息；

以及根据检测结果，更新所述当前的难度目标值，所述检测结果包括所述新区块中存储的普通交易信息和所述当前待存储的普通交易信息；

当更新后的难度目标值小于所述当前的难度目标值时，则按照所述当前的难度目标值生成下一个新区块；

和/或，

当更新后的难度目标值大于所述当前的难度目标值时，则按照更新后的难度目标值生成下一个新区块。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前的难度目标值的初始值是预先设置的参数。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据检测结果，更新所述当前的难度目标值，包括：

当检测到所述新区块中存储的普通交易信息达到预设存储阈值，且所述当前待存储的普通交易信息大于或者等于0时，增大所述当前的难度目标值。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据检测结果，更新所述当前的难度目标值，包括：

当检测到所述新区块中存储的普通交易信息未达到预设存储阈值，且所述新区块中存储的普通交易信息不为0和所述当前待存储的普通交易信息等于0时，根据当前网络速率、生成所述新区块的实际时长和预设期望时长，更新所述当前的难度目标值。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据检测结果，更新所述当前的难度目标值，包括：

当检测到所述新区块中存储的普通交易信息为0，且所述当前待存储的普通交易信息等于0时，丢弃所述新区块；

根据生成所述新区块的实际时长和预设期望时长，更新所述当前的难度目标值。

6.一种区块生成的装置，其特征在于，所述装置包括：

生成模块，用于按照当前的难度目标值生成的新区块；

检测模块，用于检测所述新区块中存储的普通交易信息和当前待存储的普通交易信息；

更新模块，用于根据检测结果，将存储有所述普通交易信息的所述新区块添加到区块链中，所述普通交易信息是指存储在节点交易池中的所述新区块中的非区块第一个交易信息；

以及根据检测结果，更新所述当前的难度目标值，所述检测结果包括所述新区块中存储的普通交易信息和所述当前待存储的普通交易信息；

所述生成模块，还用于当更新后的难度目标值小于所述当前的难度目标值时，则按照所述当前的难度目标值生成下一个新区块；

和/或，

还用于当更新后的难度目标值大于所述当前的难度目标值时，则按照更新后的难度目标值生成下一个新区块。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述当前的难度目标值的初始值是预先设置的参数。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述更新模块，具体用于当检测到所述新区块中存储的普通交易信息达到预设存储阈值，且所述当前待存储的普通交易信息大于或者等于0时，增大所述当前的难度目标值。

9.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述更新模块，具体用于当检测到所述新区块中存储的普通交易信息未达到预设存储阈值，且所述新区块中存储的普通交易信息不为0和所述当前待存储的普通交易信息等于0时，根据生成所述新区块的实际时长和预设期望时长，更新所述当前的难度目标值。

10.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述更新模块，具体用于当检测到所述新区块中存储的普通交易信息为0时，丢弃所述新区块，根据生成所述新区块的实际时长和预设期望时长，更新所述当前的难度目标值。

11.一种终端设备，其特征在于，包括：

存储器、处理器、通信接口和总线；

所述存储器、所述处理器和所述通信接口通过所述总线连接并完成相互间的通信；

所述存储器用于存储程序代码；

所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于执行如权利要求1-5任一项的方法。

12.一种计算机存储介质，其特征在于，包括指令，当所述指令在计算机上运行时，使所述计算机执行如权利要求1至5任一项所述的方法。