CN112712366A - 区块执行方法、计算机设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种区块执行方法、计算机设备和存储介质，该方法包括：接收第一交易，验证第一交易的第一签名信息，在验证通过时将第一交易存入内存池，并存储第一交易的第一交易哈希；接收第一区块，对第一区块中的各第二交易执行如下操作：判断是否存储有与第二交易的第二交易哈希相同的交易哈希：是，则结束；否，则验证第二交易的第二签名信息。本申请可以有效避免重复性检查验证，提高区块链节点的tps。

Description

区块执行方法、计算机设备和存储介质

技术领域

本申请涉及区块链技术领域，具体涉及一种区块执行方法、计算机设备和存储介质。

背景技术

tx1在发送至内存池时，tx1需要进行基本检查，包括交易签名验证。而当新区块执行时，由于新区块可能来自网络中的其他节点，需要对新区块中的各交易进行上述基本检查以验证整体区块的合法性，若上述新区块中包括tx1，则tx1的签名验证进行了两次。上述机制导致区块链节点的tps降低。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种可以有效避免重复性检查验证、提高区块链节点的tps的区块执行方法、计算机设备和存储介质。

第一方面，本发明提供一种适用于区块链节点的区块执行方法，上述方法包括：

接收第一交易，验证第一交易的第一签名信息，在验证通过时将第一交易存入内存池，并存储第一交易的第一交易哈希；

接收第一区块，对第一区块中的各第二交易执行如下操作：

判断是否存储有与第二交易的第二交易哈希相同的交易哈希：

是，则结束；

否，则验证第二交易的第二签名信息。

第二方面，本发明提供一种适用于区块链节点的区块执行方法，上述方法包括：

接收第一交易，验证第一交易的第一签名信息：

在验证通过时将第一交易存入内存池，并存储第一交易的第一数据集合；其中，第一数据集合包括第一交易的第一交易哈希与验证通过标识；

在验证未通过时删除第一交易，并存储第一交易的第二数据集合；其中，第二数据集合包括第一交易的第一交易哈希与验证未通过标识；

接收第一区块，对第一区块中的各第二交易执行如下操作：

判断是否存储有与第二交易的第二交易哈希相同的包括于第三数据集合的第三交易哈希：

是，则在第三数据集合包括验证通过标识时，结束；

在第三数据集合包括验证未通过标识时，不执行第二交易；

否，则验证第二交易的第二签名信息。

第三方面，本发明还提供一种计算机设备，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区块执行方法。

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区块执行方法。

本发明诸多实施例提供的区块执行方法、计算机设备和存储介质通过接收第一交易，验证第一交易的第一签名信息，在验证通过时将第一交易存入内存池，并存储第一交易的第一交易哈希；接收第一区块，对第一区块中的各第二交易执行如下操作：判断是否存储有与第二交易的第二交易哈希相同的交易哈希：是，则结束；否，则验证第二交易的第二签名信息的方法，可以有效避免重复性检查验证，提高区块链节点的tps。

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区块执行方法的流程图。

图2为本发明一实施例提供的另一种区块执行方法的流程图。

图3为本发明一实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。

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。

图1为本发明一实施例提供的一种区块执行方法的流程图。如图1所示，在本实施例中，本发明提供一种适用于区块链节点的区块执行方法，上述方法包括：

S12：接收第一交易，验证第一交易的第一签名信息，在验证通过时将第一交易存入内存池，并存储第一交易的第一交易哈希；

接收第一区块，对第一区块中的各第二交易执行如下操作：

S141：判断是否存储有与第二交易的第二交易哈希相同的交易哈希：

否，则执行步骤S142：验证第二交易的第二签名信息。

具体地，区块链节点执行步骤S12，接收tx1，验证tx1的签名信息，在验证通过时将tx1存入内存池，并存储hash(tx1)；

假设此时区块链节点存储有hash(tx10)、hash(tx50)、hash(tx1)；所接收的区块block(100)中包括交易tx10～tx20；

区块链节点对tx10～tx20分别执行如下操作：

对于tx10：

区块链节点执行步骤S141，判断是否存储有hash(tx10)：

由于存储有hash(tx10)，则区块链节点不验证tx10的签名信息；

对于tx11：

区块链节点执行步骤S141，判断是否存储有hash(tx11)：

由于未存储有hash(tx11)，则执行步骤S142，验证tx11的签名信息；

tx12～tx20与tx11相同，此处不再赘述。

本领域技术人员应当理解，可以根据实际需求配置tx1验证未通过时的操作，例如配置为，删除tx1，此处不作具体的限制。

上述实施例可以有效避免重复性检查验证，提高区块链节点的tps。

优选地，在验证通过时将第一交易存入内存池，并存储第一交易的第一交易哈希包括：

在验证通过时将第一交易存入内存池，并计算第一交易的第一交易哈希；

计算第一交易哈希的第一数量个第一映射位，将布隆过滤器的各第一映射位置为1；

判断是否存储有与第二交易的第二交易哈希相同的交易哈希包括：

计算第二交易哈希的第一数量个第二映射位；

判断各第二映射位是否均为1。

本领域技术人员应当理解，在当前实施例中，在各第二映射位均为1时无法判断出是否存储有与第二交易的第二交易哈希相同的交易哈希，则应当使用现有技术方案对第二交易进行查重。

上述实施例降低了交易查重所需的内存开销。

随着区块高度的增长，布隆过滤器中将存放越来越多的交易的映射位，最终布隆过滤器将存满，无法得到较好的查询效果。应当删除布隆过滤器中部分存储较久的交易的映射位，但是布隆过滤器置为1的位不能因为删除一笔交易而将其置为0，则一旦需要删除一笔交易，布隆过滤器中每个映射位的值就需要全部重新计算。

针对上述问题，可以用如下实施例解决。

进一步优选地，将布隆过滤器的各第一映射位置为1后，还包括：

将各第一映射位的第一计数器加一以更新第一计数器；

上述方法还包括：

在第一交易哈希的存储时长达到第一时长时，对各第一映射位执行如下操作：

判断第一映射位的第一计数器是否为1：

是，则将第一计数器更新为0，并将第一映射位置为0；

否，则将第一计数器减一以更新第一计数器。

具体地，以第一时长为2min为例；假设hash(tx1)的映射位为3、8、9；在未收到tx1时，布隆过滤器的映射位3的值为0，映射位8和9的值为1，映射位3的计数器为0，映射位8的计数器为2，映射位9的计数器为3；

区块链节点接收tx1，验证tx1的签名信息，在签名通过时将tx1存入内存池，并计算hash(tx1)的映射位，计算得到的映射位为3、8、9；

区块链节点将映射位3、8、9全部置为1；

区块链节点将映射位3的计数器更新为1，将映射位8的计数器更新为3，将映射位9的计数器更新为4；

假设在2min内，映射位3、8、9的值与计数器都未发生改变；

在hash(tx1)的存储时长达到2min时，将映射位3的值置为0，并将其计数器更新为0；映射位8的值不变，将其计数器更新为2；映射位9的值不变，将其计数器更新为3。

上述实施例进一步降低了交易查重所需的内存开销。

图2为本发明一实施例提供的另一种区块执行方法的流程图。如图2所示，在本实施例中，本发明提供一种适用于区块链节点的区块执行方法，上述方法包括：

S22：接收第一交易，验证第一交易的第一签名信息：

在验证通过时将第一交易存入内存池，并存储第一交易的第一数据集合；其中，第一数据集合包括第一交易的第一交易哈希与验证通过标识；

在验证未通过时删除第一交易，并存储第一交易的第二数据集合；其中，第二数据集合包括第一交易的第一交易哈希与验证未通过标识；

接收第一区块，对第一区块中的各第二交易执行如下操作：

S2411：判断是否存储有与第二交易的第二交易哈希相同的包括于第三数据集合的第三交易哈希：

是，则执行步骤S2412：在第三数据集合包括验证通过标识时，结束；

S2413：在第三数据集合包括验证未通过标识时，不执行第二交易；

否，则执行步骤S242：验证第二交易的第二签名信息。

具体地，假设区块链节点先后接收到tx2和tx3，tx2的签名信息验证通过，tx3的签名信息验证未通过；

对于tx2：

区块链节点执行步骤S22，接收tx2，验证tx2的签名信息，由于tx2的签名信息验证通过，则将tx2存入内存池，并存储数据集合{hash(tx2),0}；其中，0表示验证通过，1表示验证未通过；在更多实施例中，验证通过标识和验证未通过标识还可以根据实际需求进行配置，例如将验证通过标识配置为s，将验证未通过标识配置为f，可实现相同的技术效果。

对于tx3：

区块链节点执行步骤S22，接收tx3，验证tx3的签名信息，由于tx3的签名信息验证未通过，则存储数据集合{hash(tx3),1}；

假设此时区块链节点存储有{hash(tx2),0}、{hash(tx3),1}、{hash(tx10),0}、{hash(tx11),1}；所接收的区块block(100)中包括交易tx10～tx20；

区块链节点对tx10～tx20分别执行如下操作：

对于tx10：

区块链节点执行步骤S2411，判断是否存储有包括hash(tx10)的数据集合：

由于存储有{hash(tx10),0}，且其标识为验证通过，则区块链节点执行步骤S2412，结束；

对于tx11：

区块链节点执行步骤S2411，判断是否存储有包括hash(tx11)的数据集合：

由于存储有{hash(tx11),1}，且其标识为验证未通过，则执行步骤S142，不执行tx11；

对于tx12：

区块链节点执行步骤S2411，判断是否存储有包括hash(tx12)的数据集合：

由于未存储有包括hash(tx12)的数据集合，则执行步骤S242，验证tx12的签名数据。

tx13～tx20与tx12相同，此处不再赘述。

上述实施例与图1所示的实施例的不同之处在于，节点在执行区块时，同时还可以获取已经验证过的验证未通过的交易信息，以避免二次验证。

上述实施例可以有效避免重复性检查验证，提高区块链节点的tps。

图3为本发明一实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。如图3所示，作为另一方面，本申请还提供了一种计算机设备，包括一个或多个中央处理单元(CPU)301，其可以根据存储在只读存储器(ROM)302中的程序或者从存储部分308加载到随机访问存储器(RAM)303中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM303中，还存储有计算机设备操作所需的各种程序和数据。CPU301、ROM302以及RAM303通过总线304彼此相连。输入/输出(I/O)接口305也连接至总线304。

以下部件连接至I/O接口305：包括键盘、鼠标等的输入部分306；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307；包括硬盘等的存储部分308；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309。通信部分309经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器310也根据需要连接至I/O接口305。可拆卸介质311，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310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308。

特别地，根据本公开的实施例，上述任一实施例描述的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上述任一方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分309从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质311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，未装配入计算机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提供的方法。

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 (6)

1.一种区块执行方法，其特征在于，适用于区块链节点，所述方法包括：

接收第一交易，验证所述第一交易的第一签名信息，在验证通过时将所述第一交易存入内存池，并存储所述第一交易的第一交易哈希；

接收第一区块，对所述第一区块中的各第二交易执行如下操作：

判断是否存储有与所述第二交易的第二交易哈希相同的交易哈希：

否，则验证所述第二交易的第二签名信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在验证通过时将所述第一交易存入内存池，并存储所述第一交易的第一交易哈希包括：

在验证通过时将所述第一交易存入内存池，并计算所述第一交易的第一交易哈希；

计算所述第一交易哈希的第一数量个第一映射位，将布隆过滤器的各所述第一映射位置为1；

所述判断是否存储有与所述第二交易的第二交易哈希相同的交易哈希包括：

计算所述第二交易哈希的第一数量个第二映射位；

判断各所述第二映射位是否均为1。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将布隆过滤器的各所述第一映射位置为1后，还包括：

将各所述第一映射位的第一计数器加一以更新所述第一计数器；

所述方法还包括：

在所述第一交易哈希的存储时长达到第一时长时，对各所述第一映射位执行如下操作：

判断所述第一映射位的第一计数器是否为1：

是，则将所述第一计数器更新为0，并将所述第一映射位置为0；

否，则将所述第一计数器减一以更新所述第一计数器。

4.一种区块执行方法，其特征在于，适用于区块链节点，所述方法包括：

接收第一交易，验证所述第一交易的第一签名信息：

在验证通过时将所述第一交易存入内存池，并存储所述第一交易的第一数据集合；其中，所述第一数据集合包括所述第一交易的第一交易哈希与验证通过标识；

在验证未通过时删除所述第一交易，并存储所述第一交易的第二数据集合；其中，所述第二数据集合包括所述第一交易的第一交易哈希与验证未通过标识；

接收第一区块，对所述第一区块中的各第二交易执行如下操作：

判断是否存储有与所述第二交易的第二交易哈希相同的包括于第三数据集合的第三交易哈希：

是，则在所述第三数据集合包括验证通过标识时，结束；

在所述第三数据集合包括验证未通过标识时，不执行所述第二交易；

否，则验证所述第二交易的第二签名信息。

5.一种计算机设备，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1-4中任一项所述的方法。

6.一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1-4中任一项所述的方法。

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