CN113504978A - 用于确定区块链的出块时间的方法、装置及可读存储介质 - Google Patents

用于确定区块链的出块时间的方法、装置及可读存储介质 Download PDF

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CN113504978A CN202110795642.5A CN202110795642A CN113504978A CN 113504978 A CN113504978 A CN 113504978A CN 202110795642 A CN202110795642 A CN 202110795642A CN 113504978 A CN113504978 A CN 113504978A
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Abstract

本公开内容提供了一种用于确定区块链中的出块时间的方法，所述方法包括：获取区块链交易请求，其中，所述区块链交易请求中包括与所述区块链交易请求的优先级有关的服务质量信息和最大交易数量；根据所述区块链交易请求中包括的所述服务质量信息确定最大出块等待时间；以及基于所述最大出块等待时间和所述最大交易数量确定实际出块时间。由于所述区块链交易请求中包括与所述区块链交易请求的优先级有关的服务质量信息，从而使得依据本公开内容所提出的技术方案能够满足不同优先级的业务或者客户的需求，提高区块链相应速度，提升用户体验满意度。

Description

用于确定区块链的出块时间的方法、装置及可读存储介质
技术领域
本公开内容涉及区块链技术，更为具体地涉及一种用于确定区块链中的出块时间的方法、用于确定区块链中的出块时间的装置及可读存储介质。
背景技术
在一个联盟链网络中，区块链出块算法通常不考虑恶意节点，所有节点共同参与出块算法的共识过程。共识算法的出块过程就是将交易打包到区块中，并计算区块的哈希，形成一个不可篡改的区块链账本。目前常见的区块打包算法有两个约束变量，一个是区块中的最大交易数量，一个是区块打包最长等待时间，那个条件先达到，则会出一个区块。比如，区块中的最大交易数量是10，区块打包最长等待时间是2秒，如果共识节点收到的交易数量超过10时，或者等待时间超过2秒，则共识节点会打包一个区块。交易打包到区块后，并得到交易节点的验证确认，才能认为交易最终成功。所以向交易节点提交交易提案，然后发送交易给共识节点出块，到交易节点收到区块并验证成功，整个过程是一个交易完整的执行过程。业务***一般通过区块链应用网关调用区块链交易节点和共识节点，或者业务***也可以直接调用区块链交易节点和共识节点。
在现实世界中，有些区块链交易通常拥有较高的优先级，需要在其写入区块链的过程中，需要最大程度降低其延迟时间。比如区块链网络在对外提供服务时，根据用户的服务水平或优先级，针对高服务水平和高优先级的用户，其交易在出块时提供更高的响应水平，但是在区块链网络中，由于共识算法出块策略的实现机制，所有交易都会公平对待，根据最大交易数量和最长等待时间的出块策略，会导致高优先级的交易不能及时打包进区块，从而影响其响应水平。
发明内容
为了解决不同用户或者业务对于区块链响应时间的要求，本发明的实施例提供了一种用于确定区块链中的出块时间的方法，所述方法包括：
获取区块链交易请求，其中，所述区块链交易请求中包括与所述区块链交易请求的优先级有关的服务质量信息和最大交易数量；
根据所述区块链交易请求中包括的所述服务质量信息确定最大出块等待时间；以及
基于所述最大出块等待时间和所述最大交易数量确定实际出块时间。
在依据本公开内容的一个实施例之中，所述服务质量信息包括：
与服务优先级相关联的优先级别数字；
与服务质量相关联的服务响应等级；或者
最长出块等待时间。
在依据本公开内容的一个实施例之中，所述优先级别数字在一个预定的阈值范围之内。
在依据本公开内容的一个实施例之中，根据所述区块链交易请求中包括的所述服务质量信息确定最大出块等待时间进一步包括：
基于预定的第一对应关系表和所述与服务优先级相关联的优先级别数字确定最大出块等待时间；或者
基于预定的线性方程根据与服务质量相关联的服务响应等级和所述与服务优先级相关联的优先级别数字确定最大出块等待时间。
在依据本公开内容的一个实施例之中，所述服务响应等级包括高级服务响应等级、中级服务响应等级和/或低级服务响应等级。
在依据本公开内容的一个实施例之中，根据所述区块链交易请求中包括的所述服务质量信息确定最大出块等待时间进一步包括：
基于预定的第二对应关系表和所述服务响应等级确定最大出块等待时间。
此外，本公开内容的第二方面还提出了一种用于确定区块链中的出块时间的装置，其特征在于，所述装置包括：
处理器；以及
存储器，其用于存储指令，当所述指令执行时使得所述处理器执行以下操作：
获取区块链交易请求，其中，所述区块链交易请求中包括与所述区块链交易请求的优先级有关的服务质量信息和最大交易数量；
根据所述区块链交易请求中包括的所述服务质量信息确定最大出块等待时间；以及
基于所述最大出块等待时间和所述最大交易数量确定实际出块时间。
在依据本公开内容的一个实施例之中，所述服务质量信息包括：
与服务优先级相关联的优先级别数字；
与服务质量相关联的服务响应等级；或者
最长出块等待时间。
在依据本公开内容的一个实施例之中，所述优先级别数字在一个预定的阈值范围之内。
在依据本公开内容的一个实施例之中，根据所述区块链交易请求中包括的所述服务质量信息确定最大出块等待时间进一步包括：
基于预定的第一对应关系表和所述与服务优先级相关联的优先级别数字确定最大出块等待时间；或者
基于预定的线性方程根据与服务质量相关联的服务响应等级和所述与服务优先级相关联的优先级别数字确定最大出块等待时间。
在依据本公开内容的一个实施例之中，所述服务响应等级包括高级服务响应等级、中级服务响应等级和/或低级服务响应等级。
在依据本公开内容的一个实施例之中，根据所述区块链交易请求中包括的所述服务质量信息确定最大出块等待时间进一步包括：
基于预定的第二对应关系表和所述服务响应等级确定最大出块等待时间。
再者，本公开内容的第三方面还提出了一种计算机可读存储介质，其具有存储在其上的计算机可读程序指令，所述计算机可读程序指令用于执行根据本公开内容的第一方面提出的用于确定区块链中的出块时间的方法。
综上所述，由于所述区块链交易请求中包括与所述区块链交易请求的优先级有关的服务质量信息，从而使得依据本公开内容所提出的技术方案能够满足不同优先级的业务或者客户的需求，提高区块链相应速度，提升用户体验满意度。本发明的其他优势将在下文中进一步说明。
附图说明
结合附图并参考以下详细说明，本发明的各实施例的特征、优点及其他方面将变得更加明显，在此以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施例，在附图中：
图1示出了依据本公开内容所提出的用于确定区块链中的出块时间的方法100的流程图；
图2示出了在其中能够实施依据图1所示的用于确定区块链中的出块时间的方法100的网络架构的一个实施例200的示意图；
图3示出了依据本发明的一个实施例的用于确定区块链中的出块时间的装置300的示意图；以及
图4示出了依据本发明的另一个实施例的用于确定区块链中的出块时间的装置400的示意图。
具体实施方式
以下参考附图详细描述本发明的各个示例性实施例。虽然以下所描述的示例性方法、装置包括在其它组件当中的硬件上执行的软件和/或固件，但是应当注意，这些示例仅仅是说明性的，而不应看作是限制性的。例如，考虑在硬件中独占地、在软件中独占地、或在硬件和软件的任何组合中可以实施任何或所有硬件、软件和固件组件。因此，虽然以下已经描述了示例性的方法和装置，但是本领域的技术人员应容易理解，所提供的示例并不用于限制用于实现这些方法和装置的方式。
此外，附图中的流程图和框图示出了根据本发明的各种实施例的方法和***的可能实现的体系架构、功能和操作。应当注意，方框中所标注的功能也可以按照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，或者它们有时也可以按照相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。同样应当注意的是，流程图和/或框图中的每个方框、以及流程图和/或框图中的方框的组合，可以使用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以使用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
为了解决不同用户或者业务对于区块链响应时间的要求，本发明的实施例提供了一种用于确定区块链中的出块时间的方法，图1示出了依据本公开内容所提出的用于确定区块链中的出块时间的方法100的流程图，从图1之中可以看出，所述方法100至少包括以下三个步骤：
首先，在方法步骤110之中，获取区块链交易请求，其中，所述区块链交易请求中包括与所述区块链交易请求的优先级有关的服务质量信息和最大交易数量；
然后，在方法步骤120之中，根据所述区块链交易请求中包括的所述服务质量信息确定最大出块等待时间；以及
最后，在方法步骤130之中，基于所述最大出块等待时间和所述最大交易数量确定实际出块时间。
在依据本公开内容的一个实施例之中，所述服务质量信息包括：与服务优先级相关联的优先级别数字；与服务质量相关联的服务响应等级；或者最长出块等待时间。
优选地，在依据本公开内容的一个实施例之中，所述优先级别数字在一个预定的阈值范围之内。此时，例如在依据本公开内容的一个实施例之中，根据所述区块链交易请求中包括的所述服务质量信息确定最大出块等待时间进一步包括：基于预定的第一对应关系表和所述与服务优先级相关联的优先级别数字确定最大出块等待时间；或者基于预定的线性方程根据与服务质量相关联的服务响应等级和所述与服务优先级相关联的优先级别数字确定最大出块等待时间。
举例来说，业务***或者区块链应用网关在提交交易到共识节点时，可以在交易中携带服务质量标签，服务质量标签可以有以下几种形式：
从高到低的优先级P1-P2，其中P1，P2为数字，比如1-10，从优先级从低到高排列。
服务质量从高到低的类别{C1,C2,C3…}，其中C1可为数字、字节码或者字符串，比如H，M，L，代表高服务质量、中服务质量、低服务质量。
服务质量为交易出块最长等待时间T1。
对于以上服务质量标签，可在交易中附带一个固定的服务质量标签，也可附带一个服务质量标签的范围，比如最低和最高的服务质量标签。如未携带服务质量标签，共识节点可默认按照某一种预先定义的服务质量等级来处理。
优选地或者替代地，在依据本公开内容的一个实施例之中，所述服务响应等级包括高级服务响应等级、中级服务响应等级和/或低级服务响应等级。此时，优选地，在依据本公开内容的一个实施例之中，根据所述区块链交易请求中包括的所述服务质量信息确定最大出块等待时间进一步包括：基于预定的第二对应关系表和所述服务响应等级确定最大出块等待时间。
举例来说，共识节点根据预先定义的服务质量对应的共识出块最长等待时间，决定共识出块时间。根据不同类型的服务质量标签计算出快最长等待时间的方法如下：对于从高到低优先级类型的服务质量标签，有两种方法计算最长出块等待时间，第一种为关系表的形式，{P1,T1}{P2,T2}{P3,T3}……{Pn,Tn}，根据对应优先级的对应关系，直接得到最长出块等待时间。第二种为计算公式，T＝Pn*W+Q，比如优先级从高到低为10-1，W为预先配置的权重(W＝-0.1)，Q为预先配置的调整因子(Q＝1.1)，优先级为10的等待时间为：T＝10*(-0.1)+1.1＝0.1秒，优先级为1的等待时间为：T＝1*(-0.1)+1.1＝1秒，此公式只是一种计算方法，也可以有其他计算方法，计算方法是公式节点出块策略的一部分。对于服务质量从高到低的类别质量标签，可根据预先定义的关系表的形式，{C1,T1}{C2,T2}{C3,T3}……{Cn,Tn}，根据对应质量类别的对应关系，直接得到最长出块等待时间。
对于服务质量为交易出块等待时间的质量标签，则直接获得最长出块等待时间，如该出块等待时间不在共识节点定义的出块等待时间范围时，共识节点可认为此服务质量标签无效，按照默认的服务质量等级来处理。对于交易中携带的服务质量标签为范围的情况下，由共识节点分别计算最高和最低的服务质量标签对应的出块时间，然后在该时间范围内，由共识节点决定最佳的出块等待时间。根据交易携带的服务质量信息，在共识节点上提供符合该服务质量的交易出块的时间。
图2示出了在其中能够实施依据图1所示的用于确定区块链中的出块时间的方法100的网络架构的一个实施例200的示意图，从图2之中可以看出，共识节点会打包一个区块。交易打包到区块后，并得到交易节点的验证确认，才能认为交易最终成功。所以向交易节点提交交易提案，然后发送交易给共识节点出块，到交易节点收到区块并验证成功，整个过程是一个交易完整的执行过程。业务***一般通过区块链应用网关调用区块链交易节点和共识节点，或者业务***也可以直接调用区块链交易节点和共识节点。
此外，替代地，上述方法能够通过计算机程序产品，即计算机可读存储介质来实现。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于执行本公开内容的各个方面的计算机可读程序指令。计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
图3示出了依据本发明的一个实施例的用于确定区块链中的出块时间的装置300的示意图。从图3中可以看出，基于区块链的安全多方计算装置300包括处理器310和与处理器310耦接的存储器320。
存储器320存储有指令。指令在由处理器310执行时使得处理器310执行以下动作：
获取区块链交易请求，其中，所述区块链交易请求中包括与所述区块链交易请求的优先级有关的服务质量信息和最大交易数量；
根据所述区块链交易请求中包括的所述服务质量信息确定最大出块等待时间；以及
基于所述最大出块等待时间和所述最大交易数量确定实际出块时间。
在依据本公开内容的一个实施例之中，所述服务质量信息包括：
与服务优先级相关联的优先级别数字；
与服务质量相关联的服务响应等级；或者
最长出块等待时间。
在依据本公开内容的一个实施例之中，所述优先级别数字在一个预定的阈值范围之内。
在依据本公开内容的一个实施例之中，根据所述区块链交易请求中包括的所述服务质量信息确定最大出块等待时间进一步包括：
基于预定的第一对应关系表和所述与服务优先级相关联的优先级别数字确定最大出块等待时间；或者
基于预定的线性方程根据与服务质量相关联的服务响应等级和所述与服务优先级相关联的优先级别数字确定最大出块等待时间。
在依据本公开内容的一个实施例之中，所述服务响应等级包括高级服务响应等级、中级服务响应等级和/或低级服务响应等级。
在依据本公开内容的一个实施例之中，根据所述区块链交易请求中包括的所述服务质量信息确定最大出块等待时间进一步包括：
基于预定的第二对应关系表和所述服务响应等级确定最大出块等待时间。
图4示出了依据本发明的另一个实施例的用于确定区块链中的出块时间的装置400的示意图。应当理解，装置400可以实现为实现图1中的于确定区块链中的出块时间的方法100的功能。从图4中可以看出基于区块链的安全多方计算装置400包括中央处理单元(CPU)401(例如处理器)，其可以根据存储在只读存储器(ROM)402中的计算机程序指令或者从存储单元408加载到随机访问存储器(RAM)403中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 403中，还可存储该装置400操作所需的各种程序和数据。CPU 401、ROM402以及RAM 403通过总线404彼此相连。输入/输出(I/O)接口405也连接至总线404。
装置400中的多个部件连接至I/O接口405，包括：输入单元406，例如键盘、鼠标等；输出单元407，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元408，例如磁盘、光盘等；以及通信单元409，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元409允许该装置400通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
上文所描述的各种方法，例如基于区块链的安全多方计算方法能够由处理单元401执行。例如，在一些实施例中，于确定区块链中的出块时间的方法100可以实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元408。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 402和/或通信单元409而被载入和/或安装到该装置400上。当计算机程序被加载到RAM 403并由CPU 401执行时，可以执行上文描述的于确定区块链中的出块时间的方法100中的一个或多个动作或步骤。
一般而言，本发明的各种示例实施例可以在硬件或专用电路、软件、固件、逻辑，或其任何组合中实施。某些方面可以在硬件中实施，而其他方面可以在可以由控制器、微处理器或其他计算设备执行的固件或软件中实施。当本发明的实施例的各方面被图示或描述为框图、流程图或使用某些其他图形表示时，将理解此处描述的方框、装置、***、技术或方法可以作为非限制性的示例在硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其他计算设备，或其某些组合中实施。
虽然上面描述了本发明的各种示例实施例可以在硬件或专用电路中实现，但是上述用于区块链的数据处理设备既可以以硬件的形式来实现，也可以通过软件的形式来实现，这是因为：在20世纪90年代，一个技术改进能够很容易地对该改进属于硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是属于软件上的改进(例如对于方法流程的改进)。然而，随着技术的持续发展，如今的很多方法流程的改进几乎都能够通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来实现，换句话说，通过对于硬件电路编程不同的程序从而得到相应的硬件电路结构，即实现了硬件电路结构的改变，故这样的方法流程的改进也可以被视为硬件电路结构的直接改进。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(Programmable Logic Device：PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array：FPGA))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字***“集成”在一片可编程逻辑器件上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且，如今取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compi1er)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(Hardware Description Language：HDL)，而HDL也并非仅有—种，而是有许多种，如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware Description Language)、Confluence、CUPL(Cornell UniversityProgramming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(Ruby Hardware Description Language)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)与Verilog。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。
用于执行本公开内容的各个方面的计算机可读程序指令或者计算机程序产品也能够存储在云端，在需要调用时，用户能够通过移动互联网、固网或者其他网络访问存储在云端上的用于执行本公开内容的一方面的计算机可读程序指令，从而实施依据本公开内容的各个方面所公开的技术方案。
此外，本公开内容的第三方面还提出了一种计算机可读存储介质，其具有存储在其上的计算机可读程序指令，所述计算机可读程序指令用于执行根据本公开内容的第一方面提出的用于确定区块链中的出块时间的方法。
综上所述，由于所述区块链交易请求中包括与所述区块链交易请求的优先级有关的服务质量信息，从而使得依据本公开内容所提出的技术方案能够满足不同优先级的业务或者客户的需求，提高区块链相应速度，提升用户体验满意度。
以上所述仅为本公开内容的实施例可选实施例，并不用于限制本发明的实施例，对于本领域的技术人员来说，本发明的实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等效替换、改进等，均应包含在本发明的实施例的保护范围之内。
虽然已经参考若干具体实施例描述了本发明的实施例，但是应当理解，本发明的实施例并不限于所公开的具体实施例。本发明的实施例旨在涵盖在所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。权利要求的范围符合最宽泛的解释，从而包含所有这样的修改及等同结构和功能。

Claims (13)

1.一种用于确定区块链中的出块时间的方法，其特征在于，所述方法包括：
获取区块链交易请求，其中，所述区块链交易请求中包括与所述区块链交易请求的优先级有关的服务质量信息和最大交易数量；
根据所述区块链交易请求中包括的所述服务质量信息确定最大出块等待时间；以及
基于所述最大出块等待时间和所述最大交易数量确定实际出块时间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述服务质量信息包括：
与服务优先级相关联的优先级别数字；
与服务质量相关联的服务响应等级；或者
最长出块等待时间。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述优先级别数字在一个预定的阈值范围之内。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述区块链交易请求中包括的所述服务质量信息确定最大出块等待时间进一步包括：
基于预定的第一对应关系表和所述与服务优先级相关联的优先级别数字确定最大出块等待时间；或者
基于预定的线性方程根据与服务质量相关联的服务响应等级和所述与服务优先级相关联的优先级别数字确定最大出块等待时间。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述服务响应等级包括高级服务响应等级、中级服务响应等级和/或低级服务响应等级。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述区块链交易请求中包括的所述服务质量信息确定最大出块等待时间进一步包括：
基于预定的第二对应关系表和所述服务响应等级确定最大出块等待时间。
7.一种用于确定区块链中的出块时间的装置，其特征在于，所述装置包括：
处理器；以及
存储器，其用于存储指令，当所述指令执行时使得所述处理器执行以下操作：
获取区块链交易请求，其中，所述区块链交易请求中包括与所述区块链交易请求的优先级有关的服务质量信息和最大交易数量；
根据所述区块链交易请求中包括的所述服务质量信息确定最大出块等待时间；以及
基于所述最大出块等待时间和所述最大交易数量确定实际出块时间。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述服务质量信息包括：
与服务优先级相关联的优先级别数字；
与服务质量相关联的服务响应等级；或者
最长出块等待时间。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述优先级别数字在一个预定的阈值范围之内。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，根据所述区块链交易请求中包括的所述服务质量信息确定最大出块等待时间进一步包括：
基于预定的第一对应关系表和所述与服务优先级相关联的优先级别数字确定最大出块等待时间；或者
基于预定的线性方程根据与服务质量相关联的服务响应等级和所述与服务优先级相关联的优先级别数字确定最大出块等待时间。
11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述服务响应等级包括高级服务响应等级、中级服务响应等级和/或低级服务响应等级。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，根据所述区块链交易请求中包括的所述服务质量信息确定最大出块等待时间进一步包括：
基于预定的第二对应关系表和所述服务响应等级确定最大出块等待时间。
13.一种计算机可读存储介质，其具有存储在其上的计算机可读程序指令，所述计算机可读程序指令用于执行根据权利要求1至6中任一项所述的用于确定区块链中的出块时间的方法。
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胡文博: "软件定义网络在多租户数据中心中的关键问题研究", 《中国博士学位论文全文数据库 信息科技辑》 *

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