CN110765495A - 一种区块链结构的生成及可遗忘安全存储方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种区块链结构的生成及可遗忘安全存储方法，包括创世区块者创建创世区块，其特征在于，还包括区块价值自检机制，区块价值自检机制用于对区块进行价值判定，并在区块的价值超过设定阈值时，删除区块，并重新生成新的区块链。本发明的可遗忘区块链存储机制大大减少存储需求，增强区块链***的稳定性和安全性，从而保障物联网存储设备长期运行。

Description

一种区块链结构的生成及可遗忘安全存储方法
技术领域
本发明涉及区块链技术领域，具体涉及一种可遗忘的区块链技术的区块链结构、生成方法以及交易验证方法，从而可靠地解决物联网数据量巨大但区块链存储空间有限的问题。
背景技术
随着越来越多物联网设备的接入与成功应用，物联网相应产生的数据也会越来越多。IDC研究预测，预计到2020年物联网产生的数据量将达到4.4ZB。预计到2025年，一个人平均每天与互联网设备交互次数将近4800次，平均每18秒钟一次。届时世界各国的数据量将达到163ZB, 是现在的10倍。此外，超过25%的数据将实时创建。如果把这些物联网数据存储于区块链中，可以保证数据不可篡改及损毁。但是，区块链本身是非常消耗存储资源的。因此，随着物联网网络使用的激增，运行时间越长，用于物联网的区块链数据库将不断增长，给运行一个完整区块链节点的用户带来了巨大的存储成本。特别是当大量恶意物联网传感设备不停地往区块链上传数据时，区块链存储问题将更加严重。
因此，由于物联网中的数据可能指数级增长，现有的区块链技术显然不能用于存储物联网原始数据。但是，另一方面，物联网设备寿命是有限的，因此永久保存其产生的数据在区块链中并不具有实际价值。同时很久以前的历史数据本身也不再具有价值，比如街边视频数据的保存期不超过1年。一个新颖的解决方案就是，将那些无价值的旧区块进行舍弃，只保留有价值的新区块。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，结合物联网设备存储和计算能力有限的特性，提供一种新型的可遗忘区块链技术以及分片式存储机制，丢弃没有价值的数据，从而可靠地解决物联网数据量大但区块链存储空间有限的问题。
本发明的一种区块链结构的生成及可遗忘安全存储方法，包括创世区块者创建创世区块，其特征在于，还包括区块价值自检机制，区块价值自检机制用于对区块进行价值判定，并在区块的价值超过设定阈值时，删除区块，并重新生成新的区块链。
进一步，所述方法具体包括，
步骤一，确立区块价值自检机制；
步骤二，初始化阶段，假设区块链网络中存在2N个对等的网络节点，对全网进行初始化，在全区块链网络对步骤一所述的区块价值自检机制达成共识；
步骤三，创世区块价值自检阶段：矿工基于步骤一所描述的区块价值自检机制，判断创世区块中的所有事件或交易的价值；如果创世区块中有50%以上的事件或交易的价值都小于等于0，则判断创世区块为可遗忘区块；
步骤四，新区块生成阶段：旷工将原创世区块中价值大于0的事件和交易重新打包成一个新区块，借助节点与节点组播、广播，使全网51%以上的节点增加一个新区块，最终在全网络实现共识；
步骤五，区块删除阶段：旷工删除原创世区块，借助节点与节点组播、广播，使全网N+1以上的节点都删除原创世区块，最终在全网络实现共识，达到删除无价值创世区块的目的。原创世区块的下一个区块，自动成为新的创世区块。
进一步，上述步骤三中，如果创世区块中有50%以上的事件或交易的价值都大于0，则判断创世区块为可遗忘区块；等待一定时间后回到步骤三，继续进行价值自检。
相对于现有技术本发明具有如下技术效果：
物联网设备不断地产生大量数据，而在区块链上存储这些数据将是一个极其巨大的挑战。本发明在保证物联网数据安全、抗拒绝攻击的前提下，建立适用于物联网的轻量级存储模型，利用可遗忘区块链存储机制大大减少存储需求，增强区块链***的稳定性和安全性，从而保障物联网存储设备长期运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明一个具体实施例中的区块链从一种状态变化到另一种状态的图；
图2为本发明一个具体实施例中的从区块链中删除区块的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更加详细地描述本发明公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明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发明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。
如图1和图2所示，本发明一种新型的可遗忘区块链技术及分片式存储方法，包括以下步骤：
步骤一，确立区块价值自检机制（不同场景，区块价值自检机制不同）
步骤二，初始化阶段：假设区块链网络中存在2N个对等的网络节点。对全网进行初始化，在全区块链网络对步骤一所述的区块价值自检机制达成共识。
步骤三，创世区块价值自检阶段：矿工基于步骤一所描述的区块价值自检机制，判断创世区块中的所有事件或交易的价值。如果创世区块中有50%以上的事件或交易的价值都小于等于0，则判断创世区块为可遗忘区块，进入步骤四。否则，进入步骤六。
步骤四，新区块生成阶段：旷工将原创世区块中价值大于0的事件和交易重新打包成一个新区块，借助节点与节点组播、广播，使全网51%以上的节点增加一个新区块，最终在全网络实现共识。
步骤五，区块删除阶段：旷工删除原创世区块，借助节点与节点组播、广播，使全网N+1以上的节点都删除原创世区块，最终在全网络实现共识，达到删除无价值创世区块的目的。原创世区块的下一个区块，自动成为新的创世区块。
步骤六，延时再检阶段：等待一定时间后回到步骤三，继续进行价值自检。
优选的，步骤一中所阐述的根据不同的应用场景，区块价值自检机制有所不同：
情况1，时间线：事件越久的区块价值相应的越小。如，物联网中数月前的智能灯的开启和关闭事件，对于现在***的状态不会造成任何意义的影响。
情况2，后继节点：物联网事件往往具有连续性和状态性。以控制智能设备为例，某一时刻***变为一种状态，往往和前面的状态没有太大关系，我们更关注的是现在的状态，或者说近期的状态。
情况3，事件本身的重要性。如交通路口的摄像头拍下的致命车祸事件比闯红灯事件更有价值。
优选的，步骤三具体包括：
1、如果创世区块中有50%以上的事件或交易的价值大于0，则该区块为有价值区块。
2、如果创世区块中所有的事件或交易的价值都小于等于0，则判断创世区块为完全可遗忘区块。矿工可完全删除原创世区块，下一个区块自动变成新的创世区块。
3、如果创世区块中有50%以上的事件或交易的价值都小于等于0，则判断创世区块为部分可遗忘区块。矿工可删除原创世区块，将有价值的事件或交易重新打包成一个新区块，增加到区块链中。
最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种区块链结构的生成及可遗忘安全存储方法，包括创世区块者创建创世区块，其特征在于，还包括区块价值自检机制，区块价值自检机制用于对区块进行价值判定，并在区块的价值超过设定阈值时，删除区块，并重新生成新的区块链。
2.如权利要求1所述的区块链结构的生成及可遗忘安全存储方法，其特征在于，所述方法具体包括，
步骤一，确立区块价值自检机制；
步骤二，初始化阶段，假设区块链网络中存在2N个对等的网络节点，对全网进行初始化，在全区块链网络对步骤一所述的区块价值自检机制达成共识；
步骤三，创世区块价值自检阶段：矿工基于步骤一所描述的区块价值自检机制，判断创世区块中的所有事件或交易的价值；如果创世区块中有50%以上的事件或交易的价值都小于等于0，则判断创世区块为可遗忘区块；
步骤四，新区块生成阶段：旷工将原创世区块中价值大于0的事件和交易重新打包成一个新区块，借助节点与节点组播、广播，使全网51%以上的节点增加一个新区块，最终在全网络实现共识；
步骤五，区块删除阶段：旷工删除原创世区块，借助节点与节点组播、广播，使全网N+1以上的节点都删除原创世区块，最终在全网络实现共识，达到删除无价值创世区块的目的，原创世区块的下一个区块，自动成为新的创世区块。
3.如权利要求1所述的区块链结构的生成及可遗忘安全存储方法，其特征在于，上述步骤三中，如果创世区块中有50%以上的事件或交易的价值都大于0，则判断创世区块为可遗忘区块；等待一定时间后回到步骤三，继续进行价值自检。
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