CN111008249B - 平行链区块同步方法、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种平行链区块同步方法、设备和存储介质，该方法包括：向主链节点发送第一请求信息以获取各主链区块高度的第一区块头信息；向主链节点发送第二请求信息以获取包括当前平行链的平行链交易的各第一主链区块的第一主链区块高度；向主链节点发送第三请求信息以获取所请求的各第一主链区块高度的第一数据集合；分别对所接收的各第一数据集合执行如下操作：验证区块头信息是否相同：是，则根据第一数据集合中的各第一平行链交易生成第一平行链交易梅克尔根；验证平行链交易梅克尔根是否相同：是，则根据各第一平行链交易生成第一平行链区块。本申请降低平行链节点同步平行链区块的带宽、降低平行链节点同步平行链区块的耗时时长。

Description

平行链区块同步方法、设备和存储介质

技术领域

本申请涉及区块链技术领域，具体涉及一种平行链区块同步方法、设备和存储介质。

背景技术

在申请人所提出的平行链机制(具体可参考申请人所申请的各项平行链专利文本)中，平行链节点需要通过遍历每一个主链区块获取所有本平行链的平行链交易从而生成平行链区块；而实际上并不是每一个主链区块都拥有本平行链的平行链交易，上述机制将造成浪费带宽、耗时长的问题。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种降低平行链节点同步平行链区块的带宽、降低平行链节点同步平行链区块的耗时时长的平行链区块同步方法、设备和存储介质。

第一方面，本发明提供一种适用于平行链节点的平行链区块同步方法，各主链区块的区块头信息包括各平行链的平行链交易梅克尔根，上述方法包括：

向主链节点发送请求区块头信息的第一请求信息，以供主链节点根据第一请求信息返回各主链区块高度的第一区块头信息；

向主链节点发送第二请求信息，以供主链节点返回包括当前平行链的平行链交易的各第一主链区块的第一主链区块高度；

向主链节点发送包括若干第一主链区块高度的第三请求信息，以供主链节点返回所请求的各第一主链区块高度的第一数据集合；其中，第一数据集合包括对应的第一主链区块高度的第二区块头信息和当前平行链的各平行链交易；

分别对所接收的各第一数据集合执行如下操作：

验证所对应的第一主链区块高度的第一区块头信息和第二区块头信息是否相同：

是，则存储第一数据集合；

根据第一数据集合中的各第一平行链交易生成第一平行链交易梅克尔根；

验证第一平行链交易梅克尔根与第二区块头信息中的第二平行链交易梅克尔是否相同：

是，则根据各第一平行链交易生成第一平行链区块。

第二方面，本发明提供一种适用于主链节点的平行链区块同步方法，各主链区块的区块头信息包括各平行链的平行链交易梅克尔根，上述方法包括：

接收第一平行链节点发送的请求区块头信息的第一请求信息，根据第一请求信息返回各主链区块高度的第一区块头信息；

接收第一平行链节点发送的第二请求信息，向第一平行链节点返回包括第一平行链的平行链交易的各第一主链区块的第一主链区块高度；

接收第一平行链节点发送的包括若干第一主链区块高度的第三请求信息，返回第一平行链节点所请求的各包括对应的第一主链区块高度的第二区块头信息和第一平行链的平行链交易的第一数据集合，以供第一平行链节点分别对各所接收的第一数据集合执行如下操作：

验证所对应的第一主链区块高度的第一区块头信息和第二区块头信息是否相同：

是，则存储第一数据集合；

根据第一数据集合中的各第一平行链交易生成第一平行链交易梅克尔根；

验证第一平行链交易梅克尔根与第二区块头信息中的第二平行链交易梅克尔是否相同：

是，则根据各第一平行链交易生成第一平行链区块。

第三方面，本发明还提供一种设备，包括一个或多个处理器和存储器，其中存储器包含可由该一个或多个处理器执行的指令以使得该一个或多个处理器执行根据本发明各实施例提供的平行链区块同步方法。

第四方面，本发明还提供一种存储有计算机程序的存储介质，该计算机程序使计算机执行根据本发明各实施例提供的平行链区块同步方法。

本发明诸多实施例提供的平行链区块同步方法、设备和存储介质通过向主链节点发送第一请求信息以获取各主链区块高度的第一区块头信息；向主链节点发送第二请求信息以获取包括当前平行链的平行链交易的各第一主链区块的第一主链区块高度；向主链节点发送第三请求信息以获取所请求的各第一主链区块高度的第一数据集合；分别对所接收的各第一数据集合执行如下操作：验证区块头信息是否相同：是，则根据第一数据集合中的各第一平行链交易生成第一平行链交易梅克尔根；验证平行链交易梅克尔根是否相同：是，则根据各第一平行链交易生成第一平行链区块的方法，降低平行链节点同步平行链区块的带宽、降低平行链节点同步平行链区块的耗时时长。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一实施例提供的一种平行链区块同步方法的流程图。

图2为图1所示方法的一种优选实施方式的流程图。

图3为本发明一实施例提供的另一种平行链区块同步方法的流程图。

图4为图3所示方法的一种优选实施方式中步骤S24的流程图。

图5为本发明一实施例提供的一种设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

在申请人所提出的另一件申请号为CN201911109989.9的专利申请中，申请人提出了通过对主链及一个以上平行链及其交易进行排序，根据主链交易排序构造主链子根哈希值；根据平行链交易排序构造平行链子根哈希值；根据主链与一个以上平行链排序，通过主链子根哈希值与一个以上平行链子根哈希值构造默克尔树根值。

以block(100)上有4条主链交易Tx_MA、Tx_MB、Tx_MC、Tx_MD，有3条第一平行链的平行链交易Tx_A1、Tx_B1、Tx_C1，有2条第二平行链的平行链交易Tx_A2、Tx_B2为例，当前申请中的平行链交易梅克尔根与申请号为CN201911109989.9的专利申请中的平行链子根哈希值的概念相同，上述区块链交易验证方法中区块头信息中的主链交易梅克尔根、各平行链的平行链交易梅克尔根、梅克尔根生成的业务逻辑如下：

根据Tx_MA、Tx_MB、Tx_MC、Tx_MD排序构造主链子根哈希值，根据Tx_A1、Tx_B1、Tx_C1排序构造第一平行链的平行链交易梅克尔根，根据Tx_A2、Tx_B2排序构造第二平行链的平行链交易梅克尔根；

block(100)的梅克尔根根据主链子根哈希值、第一平行链的平行链交易梅克尔根、第二平行链的平行链交易梅克尔根生成。

block(100)的区块头信息包括梅克尔根、主链子根哈希值、各平行链的平行链交易梅克尔根。

若平行链节点信任主链节点发送的任何信息，则平行链节点同步平行链区块的方法为：

向主链节点发送请求区块头信息的第一请求信息，以供主链节点根据第一请求信息返回各主链区块高度的第一区块头信息；

向主链节点发送第二请求信息，以供主链节点返回包括当前平行链的平行链交易的各第一主链区块的第一主链区块高度；

向主链节点发送包括若干第一主链区块高度的第三请求信息，以供主链节点返回所请求的各第一主链区块高度的第一数据集合；其中，第一数据集合包括对应的第一主链区块高度的第二区块头信息和当前平行链的各平行链交易；

分别对所接收的各第一数据集合执行如下操作：

根据第一数据集合中的各第一平行链交易生成第一平行链区块。

但是，申请人考虑到区块链网络的不稳定性，主链节点篡改主链区块数据等情况，平行链节点不能完全信任主链节点发送的任何信息。

在申请人先前提出的主链-平行链机制中，平行链节点需要通过遍历每一个主链区块获取所有本平行链的平行链交易从而生成平行链区块；而实际上并不是每一个主链区块都拥有本平行链的平行链交易，上述机制将造成浪费带宽、耗时长的问题。

综合上述考虑，可以通过图1的步骤进行解决。

图1为本发明一实施例提供的一种平行链区块同步方法的流程图。如图1所示，在本实施例中，本发明提供一种适用于平行链节点的平行链区块同步方法，各主链区块的区块头信息包括各平行链的平行链交易梅克尔根，上述方法包括：

S12：向主链节点发送请求区块头信息的第一请求信息，以供主链节点根据第一请求信息返回各主链区块高度的第一区块头信息；

S13：向主链节点发送第二请求信息，以供主链节点返回包括当前平行链的平行链交易的各第一主链区块的第一主链区块高度；

S14：向主链节点发送包括若干第一主链区块高度的第三请求信息，以供主链节点返回所请求的各第一主链区块高度的第一数据集合；其中，第一数据集合包括对应的第一主链区块高度的第二区块头信息和当前平行链的各平行链交易；

分别对所接收的各第一数据集合执行如下操作：

S151：验证所对应的第一主链区块高度的第一区块头信息和第二区块头信息是否相同：

是，则执行步骤S152：存储第一数据集合；

S153：根据第一数据集合中的各第一平行链交易生成第一平行链交易梅克尔根；

S154：验证第一平行链交易梅克尔根与第二区块头信息中的第二平行链交易梅克尔是否相同：

是，则执行步骤S155：根据各第一平行链交易生成第一平行链区块。

具体地，假设平行链节点为a，主链节点为A，a所在的平行链为parachain1；A的最新区块高度为1000，在block(1)至block(1000)中，包括parachain1的平行链交易的区块有block(50)和block(200)，其中，block(50)中有两条parachain1的平行链交易tx1和tx2，block(200)中有三条parachain1的平行链交易tx3、tx4和tx5，第三请求信息中的若干第一主链区块高度为全部第一主链区块高度；且所有验证的判断结果均为是。

在步骤S12中，a向A发送请求区块头信息的第一请求信息，A根据第一请求信息返回各主链区块高度的第一区块头信息，即header(1)～header(1000)；

在步骤S13中，a向A发送第二请求信息，A返回包括当前平行链的平行链交易的各第一主链区块的第一主链区块高度；由于a所在的平行链为parachain1，在block(1)至block(1000)中，包括parachain1的平行链交易的区块有block(50)和block(200)，则A向a返回50和200；

在步骤S14中，a向A发送包括50和200的第三请求信息，A返回50的第一数据集合(包括50的第二区块头信息header(50)'和tx1、tx2)和200的第一数据集合(包括200的第二区块头信息header(200)'和tx3、tx4、tx5)；

对50的第一数据集合执行如下操作：

在步骤S151中，a验证header(50)'和header(50)是否相同：

是，则执行步骤S152：存储第一数据集合(即header(50)'和tx1、tx2)；

在步骤S153中，a根据第一数据集合中的各第一平行链交易tx1、tx2生成第一平行链交易梅克尔根；

在步骤S154中，a验证第一平行链交易梅克尔根与header(50)的第二平行链交易梅克尔是否相同：

是，则执行步骤S155：根据tx1、tx2生成第一平行链区块。

同理，对200的第一数据执行如下操作：

在步骤S151中，a验证header(200)'和header(200)是否相同：

是，则执行步骤S152：存储第一数据集合(即header(200)'和tx3、tx4、tx5)；

在步骤S153中，a根据第一数据集合中的各第一平行链交易tx3、tx4、tx5生成第一平行链交易梅克尔根；

在步骤S154中，a验证第一平行链交易梅克尔根与header(200)的第二平行链交易梅克尔是否相同：

是，则执行步骤S155：根据tx3、tx4、tx5生成第一平行链区块。

上述实施例以平行链节点为a，主链节点为A，a所在的平行链为parachain1；A的最新区块高度为1000，在block(1)至block(1000)中，包括parachain1的平行链交易的区块有block(50)和block(200)，其中，block(50)中有两条parachain1的平行链交易tx1和tx2，block(200)中有三条parachain1的平行链交易tx3、tx4和tx5，第三请求信息中的若干第一主链区块高度为全部第一主链区块高度；且所有验证的判断结果均为是为例进行了详细的阐述。

在上述实施例中，本发明在执行步骤S181和步骤S182时，验证第一数据集合中的区块头信息是否被篡改，在区块头信息未被篡改的情况下(即各平行链的平行链交易梅克尔根也未被篡改)，在执行步骤S184和步骤S185时，验证所接收的平行链交易是否被篡改，在均未被篡改的情况下根据正确的平行链交易生成正确的平行链区块。

在更多实施例中，在执行步骤S181时，还可以配置判断为否的步骤，例如配置为：否，则不存储第一数据集合，或配置为：否，则不存储所述第一数据集合，并向主链节点重新发送第三请求信息，可实现相同的技术效果。

在更多实施例中，在执行步骤S184时，还可以配置判断为否的步骤，例如配置为：否，则删除第一数据集合，或配置为：否，则删除第一数据集合，并向主链节点重新发送第三请求信息，可实现相同的技术效果。

在更多实施例中，本发明的平行链区块同步方法不以上述举例为限，第三请求信息还可以根据实际需求发送，例如，当a本地已存有根据block(50)生成的平行链区块，此时a无需再同步一遍block(50)，第三请求信息中只需包括200，可实现相同的技术效果。

上述实施例降低平行链节点同步平行链区块的带宽、降低平行链节点同步平行链区块的耗时时长，改善用户体验。

图2为图1所示方法的一种优选实施方式的流程图。如图2所示，在一优选实施例中，上述方法还包括：

S16：判断不包括当前平行链的平行链交易的主链区块的连续数量是否不小于预配置的第一空块间隔：

是，则执行步骤S17：生成第一空块。

上述实施例使得平行链在长期收不到平行链交易时仍然产生区块，使得用户便捷的辨识平行链是否仍正常运行，进一步改善用户体验。

优选地，第一请求信息还包括当前平行链的第一起始同步高度所对应的第三主链区块高度，以供主链节点从第一主链区块高度开始向后遍历各主链区块并返回包括当前平行链的平行链交易的各第一主链区块的第一主链区块高度。

上述实施例减少了主链节点遍历主链区块的数量，进一步降低平行链节点同步平行链区块的耗时时长，进一步改善用户体验。

图3为本发明一实施例提供的另一种平行链区块同步方法的流程图。如图3所示，在本实施例中，本发明提供一种适用于主链节点的平行链区块同步方法，各主链区块的区块头信息包括各平行链的平行链交易梅克尔根，上述方法包括：

S22：接收第一平行链节点发送的请求区块头信息的第一请求信息，根据第一请求信息返回各主链区块高度的第一区块头信息；

S24：接收第一平行链节点发送的第二请求信息，向第一平行链节点返回包括第一平行链的平行链交易的各第一主链区块的第一主链区块高度；

S26：接收第一平行链节点发送的包括若干第一主链区块高度的第三请求信息，返回第一平行链节点所请求的各包括对应的第一主链区块高度的第二区块头信息和第一平行链的平行链交易的第一数据集合，以供第一平行链节点分别对各所接收的第一数据集合执行如下操作：

验证所对应的第一主链区块高度的第一区块头信息和第二区块头信息是否相同：

是，则存储第一数据集合；

根据第一数据集合中的各第一平行链交易生成第一平行链交易梅克尔根；

验证第一平行链交易梅克尔根与第二区块头信息中的第二平行链交易梅克尔是否相同：

是，则根据各第一平行链交易生成第一平行链区块。

上述实施例的平行链区块同步原理可参考图1所示的方法，此处不再赘述。

优选地，第一平行链配置有第一空块间隔，用于供第一平行链节点判断不包括第一平行链的平行链交易的主链区块的连续数量是否不小于第一空块间隔：是，则生成第一空块。

上述实施例的平行链区块同步原理可参考图2所示的方法，此处不再赘述。

图4为图3所示方法的一种优选实施方式中步骤S24的流程图。如图4所示，在一优选实施例中，第一请求信息还包括第一平行链的第一起始同步高度所对应的第三主链区块高度，步骤S24包括：

S242：接收第一平行链节点发送的第二请求信息，从第一主链区块高度开始向后遍历各主链区块，向第一平行链节点返回包括第一平行链的平行链交易的各第一主链区块高度。

上述实施例的平行链区块同步原理可参考图1所示的一种优选实施例所示的方法，此处不再赘述。

图5为本发明一实施例提供的一种设备的结构示意图。

如图5所示，作为另一方面，本申请还提供了一种设备500，包括一个或多个中央处理单元(CPU)501，其可以根据存储在只读存储器(ROM)502中的程序或者从存储部分508加载到随机访问存储器(RAM)503中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM503中，还存储有设备500操作所需的各种程序和数据。CPU501、ROM502以及RAM503通过总线504彼此相连。输入/输出(I/O)接口505也连接至总线504。

以下部件连接至I/O接口505：包括键盘、鼠标等的输入部分506；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分507；包括硬盘等的存储部分508；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分509。通信部分509经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器510也根据需要连接至I/O接口505。可拆卸介质511，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器510上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分508。

特别地，根据本公开的实施例，上述任一实施例描述的平行链区块同步方法可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包含用于执行平行链区块同步方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分509从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质511被安装。

作为又一方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例的装置中所包含的计算机可读存储介质；也可以是单独存在，未装配入设备中的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序，该程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本申请的平行链区块同步方法。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的***、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这根据所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以通过执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以通过专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本申请实施例中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，例如，各所述单元可以是设置在计算机或移动智能设备中的软件程序，也可以是单独配置的硬件装置。其中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离本申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (8)

1.一种平行链区块同步方法，其特征在于，适用于平行链节点，各主链区块的区块头信息包括各平行链的平行链交易梅克尔根，所述方法包括：

向主链节点发送请求区块头信息的第一请求信息，以供所述主链节点根据所述第一请求信息返回各主链区块高度的第一区块头信息；

向所述主链节点发送第二请求信息，以供所述主链节点返回包括当前平行链的平行链交易的各第一主链区块的第一主链区块高度；

向所述主链节点发送包括若干所述第一主链区块高度的第三请求信息，以供所述主链节点返回所请求的各第一主链区块高度的第一数据集合；其中，所述第一数据集合包括对应的第一主链区块高度的第二区块头信息和当前平行链的各平行链交易；

分别对所接收的各所述第一数据集合执行如下操作：

验证所对应的第一主链区块高度的第一区块头信息和第二区块头信息是否相同：

是，则存储所述第一数据集合；

根据所述第一数据集合中的各第一平行链交易生成第一平行链交易梅克尔根；

验证所述第一平行链交易梅克尔根与所述第二区块头信息中的第二平行链交易梅克尔是否相同：

是，则根据各所述第一平行链交易生成第一平行链区块。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

判断不包括当前平行链的平行链交易的主链区块的连续数量是否不小于预配置的第一空块间隔：

是，则生成第一空块。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一请求信息还包括当前平行链的第一起始同步高度所对应的第三主链区块高度，以供所述主链节点从所述第一主链区块高度开始向后遍历各主链区块并返回包括当前平行链的平行链交易的各第一主链区块的第一主链区块高度。

4.一种平行链区块同步方法，其特征在于，适用于主链节点，各主链区块的区块头信息包括各平行链的平行链交易梅克尔根，所述方法包括：

接收第一平行链节点发送的请求区块头信息的第一请求信息，根据所述第一请求信息返回各主链区块高度的第一区块头信息；

接收所述第一平行链节点发送的第二请求信息，向所述第一平行链节点返回包括第一平行链的平行链交易的各第一主链区块的第一主链区块高度；

接收所述第一平行链节点发送的包括若干所述第一主链区块高度的第三请求信息，返回所述第一平行链节点所请求的各包括对应的第一主链区块高度的第二区块头信息和第一平行链的平行链交易的第一数据集合，以供所述第一平行链节点分别对各所接收的所述第一数据集合执行如下操作：

验证所对应的第一主链区块高度的第一区块头信息和第二区块头信息是否相同：

是，则存储所述第一数据集合；

根据所述第一数据集合中的各第一平行链交易生成第一平行链交易梅克尔根；

验证所述第一平行链交易梅克尔根与所述第二区块头信息中的第二平行链交易梅克尔是否相同：

是，则根据各所述第一平行链交易生成第一平行链区块。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一平行链配置有第一空块间隔，用于供所述第一平行链节点判断不包括所述第一平行链的平行链交易的主链区块的连续数量是否不小于所述第一空块间隔：是，则生成第一空块。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一请求信息还包括第一平行链的第一起始同步高度所对应的第三主链区块高度，所述接收所述第一平行链节点发送的第二请求信息，向所述第一平行链节点返回包括第一平行链的平行链交易的各第一主链区块的第一主链区块高度包括：

接收所述第一平行链节点发送的第二请求信息，从所述第一主链区块高度开始向后遍历各主链区块，向所述第一平行链节点返回包括第一平行链的平行链交易的各第一主链区块高度。

7.一种设备，其特征在于，所述设备包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如权利要求1-6中任一项所述的方法。

8.一种存储有计算机程序的存储介质，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。

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