CN114092252B - 一种区块链交易执行方法、装置、设备及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明区块链技术领域,具体而言,涉及一种区块链交易执行方法、装置、设备及可读存储介质,该方法包括:向第一共识节点发送第一交易数据,所述第一交易数据用于触发所述第一共识节点向master节点发送第一共识数据,所述第一共识数据为包含有多个共识节点的投票结果的所述第一交易数据,所述master节点用于向多个所述共识节点分发第一执行数据;同步第二共识节点的公共账本的区块头;本发明将区块链网络节点分为共识节点和轻节点,轻节点不参与交易的投票共识,仅存储共识节点的区块头信息,通过将新加入的机构节点标记为轻节点,进而有效解决随着越来越多的机构节点的加入导致交易共识耗时越来越长,进而导致区块链网络的服务能力下降的问题。
Description
技术领域
本发明区块链技术领域,具体而言,涉及一种区块链交易执行方法、装置、设备及可读存储介质。
背景技术
随着区块链业务规模逐步扩张,越来越多的机构将参与到区块链网络中,在区块链网络交易中所有节点的交易共识将耗费大量的交易时长,进而导致区块链网络的服务能力明显下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种区块链交易执行方法、装置、设备及可读存储介质,以改善上述问题。
为了实现上述目的,本申请实施例提供了如下技术方案:
一方面,本申请实施例提供了一种区块链交易执行方法,所述方法适用于区块链网络中的任意轻节点,所述轻节点为区块链网络中不参与共识的节点,该方法包括:
向第一共识节点发送第一交易数据,所述第一交易数据为反应交易明细的数据,所述第一交易数据用于触发所述第一共识节点向master节点发送第一共识数据,所述第一共识数据为包含有多个共识节点的投票结果的所述第一交易数据,所述master节点用于向多个所述共识节点分发第一执行数据,所述第一执行数据包括所述第一共识交易数据;同步第二共识节点的公共账本的区块头,所述第二共识节点为接收到账本同步请求的共识节点,所述区块头为包含区块高度和区块哈希的账本数据。
可选地,所述同步所述共识节点的公共账本的区块头,包括:
向所述第二共识节点发送账本同步请求,所述账本同步请求用于触发所述第二共识节点向轻节点发送多个共识节点的当前区块的区块头数据;
接收所述第二共识节点发送的多个当前区块的区块头数据;
根据所述多个当前区块的区块头数据生成新的区块头。
可选地,所述同步所述共识节点的公共账本的区块头之后,还包括:
调取所述第一交易数据,所述第一交易数据包括第一交易标识和第一交易明细;
根据所述第一交易标识生成第一交易查询指令,并发送给第三共识节点,所述第一交易查询指令用于触发所述第三共识节点向轻节点发送多个共识节点的第一账本区块数据,所述第一账本区块数据为第一交易标识对应的账本区块数据,所述账本区块数据包括多个交易明细,且每个所述交易明细对应一个交易标识;
依次检测每个所述对应的账本区块数据中的第二交易明细是否与所述第一交易明细相同,若多个所述第二交易明细均与所述第一交易明细相同,则判定所述第一交易数据执行无误。
第二方面,本申请实施例提供了一种区块链交易执行装置,该装置适用于区块链网络中的任意轻节点,所述轻节点为区块链网络中不参与共识的节点,包括:
第一发送模块,用于向第一共识节点发送第一交易数据,所述第一交易数据为反应交易明细的数据,所述第一交易数据用于触发所述第一共识节点向master节点发送第一共识数据,所述第一共识数据为包含有多个共识节点的投票结果的所述第一交易数据,所述master节点用于向多个所述共识节点分发第一执行数据,所述第一执行数据包括所述第一共识交易数据;
第一同步模块,用于同步第二共识节点的公共账本的区块头,所述第二共识节点为接收到账本同步请求的共识节点,所述区块头为包含区块高度和区块哈希的账本区块数据。
可选地,所述第一同步模块,包括:
第一发送单元,用于向所述第二共识节点发送账本同步请求,所述账本同步请求用于触发所述第二共识节点向轻节点发送多个共识节点的当前区块的区块头数据;
第一接收单元,用于接收所述第二共识节点发送的多个当前区块的区块头数据;
第一计算单元,用于根据所述多个当前区块的区块头数据生成新的区块头。
可选地,第一同步模块,还包括:
第一调取单元,用于调取所述第一交易数据,所述第一交易数据包括第一交易标识和第一交易明细;
第二计算单元,用于根据所述第一交易标识生成第一交易查询指令,并发送给第三共识节点,所述第一交易查询指令用于触发所述第三共识节点向轻节点发送多个共识节点的第一账本区块数据,所述第一账本区块数据为第一交易标识对应的账本区块数据,所述账本区块数据包括多个交易明细,且每个所述交易明细对应一个交易标识;
第三计算单元,用于依次检测每个所述对应的账本区块数据中的第二交易明细是否与所述第一交易明细相同,若多个所述第二交易明细均与所述第一交易明细相同,则判定所述第一交易数据执行无误。
第三方面,本申请实施例提供了一种区块链交易执行设备,所述设备包括存储器和处理器。存储器用于存储计算机程序;处理器用于执行所述计算机程序时实现上述区块链交易执行方法的步骤。
第四方面,本申请实施例提供了一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述区块链交易执行方法的步骤。
本发明的有益效果为:
本发明将区块链网络节点分为共识节点和轻节点,轻节点不参与交易的投票共识,仅存储共识节点的区块头信息,通过将新加入的机构节点标记为轻节点,进而有效解决随着越来越多的机构节点的加入导致交易共识耗时越来越长,进而导致区块链网络的服务能力下降的问题。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1是本发明实施例中所述的一种区块链交易执行方法流程示意图a;
图2是本发明实施例中所述的一种轻节点监听同步区块头数据的流程示意图;
图3是本发明实施例中所述的一种区块链交易执行方法流程示意图b;
图4是本发明实施例中所述的一种区块链交易执行装置结构示意图;
图5是本发明实施例中所述的一种区块链交易执行设备结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号或字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例1
如图1所示,本实施例提供了一种区块链交易执行方法,该方法适用于区块链网络中的任意轻节点,所述轻节点为区块链网络中不参与共识的节点,方法包括步骤S1和步骤S2。
步骤S1.轻节点向第一共识节点发送第一交易数据,所述第一共识节点为多个共识节点中的任意一个,所述第一交易数据为反应交易明细的数据,所述第一交易数据用于触发所述第一共识节点向master节点发送第一共识数据,所述第一共识数据为包含有多个共识节点的投票结果的所述第一交易数据,所述master节点用于向多个所述共识节点分发第一执行数据,所述第一执行数据包括所述第一共识交易数据;
在本实施例中,第一共识节点接收到第一交易数据后,对第一交易数据签名,然后将签名后的第一交易数据分别发送给每个共识节点,每个共识节点根据交易内容进行投票,并将投票结果反馈给第一共识节点,共识节点收集好多个投票结果后将其与第一交易数据一同打包,得到第一共识数据,并将第一共识数据发送给master节点,应当说明的是,master节点会在单位时间内接收到多个共识节点发送的共识数据,第一共识数据仅为多个共识数据中的一个,master节点会对多个所述共识数据进行排序,排序后的多个共识数据(包括第一共识数据)记为第一执行数据,master节点会将第一执行数据分别发送给每个共识节点,共识节点在收到执行数据后会依次执行第一执行数据中的多个共识数据,进而保证各节点的最终执行结果一致,进而保证了公共账本的一致性;
应当说明的是,在整个区块链交易执行中,master节点在发送执行数据时,需要确认每个共识节点均收到执行数据后才会下发下一个执行数据,而共识节点越多,发送执行数据和确保每个共识节点均收到执行数据的耗时就越长,因此本发明采用将区块链网络中的部分权威节点作为共识节点,其余节点作为轻节点极大地减少了参与共识的节点数量,使共识速度更快,且有效避免了随着越来越多的机构节点的加入导致交易共识耗时越来越长,进而导致区块链网络的服务能力下降的问题。
步骤S2.同步第二共识节点的公共账本的区块头,所述第二共识节点为接收到账本同步请求的共识节点,所述第二共识节点可以为多个共识节点中的任意一个,所述区块头为包含区块高度和区块哈希的账本数据,应当说明的是,区块链公共账本包括多个区块,每个区块由区块头和区块体构成,区块体包括每笔业务交易的具体内容明细(业务数据),数据量较为庞大,而区块头信息中有一项为state-root的数据,用来记录该区块下所有业务状态变化的根hash,通过利用MPT树(Merkle-PatricaTrie)的RLP哈希值能够计算并验证业务数据状态变化的正确性,从而实现验证共识的目的,本实施例中,轻节点只同步存储区块头信息,进一步减轻了区块链网络中个节点在执行master节点发送的执行数据(第二层面的共识)的耗时,进而解决了越来越多的机构节点的加入导致交易共识耗时越来越长,进而导致区块链网络的服务能力下降的问题。
其次,由于轻节点不接受master节点发送的执行数据,因此无法得到完整的公共账本,轻节点只存储区块头信息,而区块头信息是通过轻节点不断定时地去请求并同步共识节点的公共账本中的区块头数据,进而使轻节点自身的区块头与区块链网络中的其他共识节点的区块头信息同步。
如图2所示,在本公开的一种具体实施方式中,步骤S2中所述同步第二共识节点的公共账本的区块头的具体操作步骤包括步骤S21、步骤S22和步骤S23。
步骤S21.轻节点向所述第二共识节点发送账本同步请求,其中第二共识节点可以为共识节点中的任意节点,所述账本同步请求用于触发所述第二共识节点向轻节点发送多个共识节点的当前区块的区块头数据,具体实现方式可以为:
第二共识节点在接受到轻节点的账本同步请求后,向区块链网络中的其他共识节点发送区块头请求指令,其他共识节点在受到该区块头请求指令后,会将自身公共账本中当前高度最高的一个区块的区块头数据发送给第二共识节点,第二共识节点会将多个各共识节点发送的当前高度最高的一个区块的区块头数据打包,得到多个当前区块的区块头数据,并将其转发给轻节点。
步骤S22.接收所述第二共识节点发送的多个当前区块的区块头数据;
步骤S23.节点根据所述多个当前区块的区块头数据生成新的区块头。
轻节点会依次判断每个区块头数据的高度,若多个当前区块的区块头数据中的区块高度和哈希值均形同,则表示多个共识节点当前的区块高度相同,该高度的区块数据相同,反馈的数据为可信数据,然后复制该当前区块的区块头数据,记为新的区块头。
在本公开的一种具体实施方式中,所述步骤S2之后,轻节点若想验证自己提交的第一交易数据是否按照交易明细被准确执行的方法包括步骤S24、步骤S25和步骤S26。
步骤S24.调取所述第一交易数据,所述第一交易数据包括第一交易标识和第一交易明细,交易标识可以为交易ID,是独一无二的;
步骤S25.根据所述第一交易标识生成第一交易查询指令,并发送给第三共识节点,第三共识节点可以为多个共识节点中的任意一个,所述第一交易查询指令用于触发所述第三共识节点向轻节点发送多个共识节点的第一账本区块数据,所述第一账本区块数据为第一交易标识对应的账本区块数据,所述账本区块数据包括多个交易明细,且每个所述交易明细对应一个交易标识;
区块数据为包括区块体数据和区块头数据,区块体数据中包括详细的交易明细。
步骤S26.依次检测每个所述对应的账本区块数据中的第二交易明细是否与所述第一交易明细相同,若多个所述第二交易明细均与所述第一交易明细相同,则判定所述第一交易数据执行无误。
实施例2
如图2所示,本实施例提供了一种区块链交易执行装置,该装置适用于区块链网络中的任意轻节点,所述轻节点为区块链网络中不参与共识的节点,所述装置包括第一发送模块71和第一同步模块72。
第一发送模块71,用于向第一共识节点发送第一交易数据,所述第一交易数据为反应交易明细的数据,所述第一交易数据用于触发所述第一共识节点向master节点发送第一共识数据,所述第一共识数据为包含有多个共识节点的投票结果的所述第一交易数据,所述master节点用于向多个所述共识节点分发第一执行数据,所述第一执行数据包括所述第一共识交易数据;
第一同步模块72,用于同步第二共识节点的公共账本的区块头,所述第二共识节点为接收到账本同步请求的共识节点,所述区块头为包含区块高度和区块哈希的账本区块数据。
在本公开的一种具体实施方式中,所述第一同步模块72,还可以包括第一发送单元721、第一接收单元722和第一计算单元723。
第一发送单元721,用于向所述第二共识节点发送账本同步请求,所述账本同步请求用于触发所述第二共识节点向轻节点发送多个共识节点的当前区块的区块头数据;
第一接收单元722,用于接收所述第二共识节点发送的多个当前区块的区块头数据;
第一计算单元723,用于根据所述多个当前区块的区块头数据生成新的区块头。
在本公开的一种具体实施方式中,所述第一同步模块,还可以包括第一调取单元724、第二计算单元725和第三计算单元726。
第一调取单元724,用于调取所述第一交易数据,所述第一交易数据包括第一交易标识和第一交易明细;
第二计算单元725,用于根据所述第一交易标识生成第一交易查询指令,并发送给第三共识节点,所述第一交易查询指令用于触发所述第三共识节点向轻节点发送多个共识节点的第一账本区块数据,所述第一账本区块数据为第一交易标识对应的账本区块数据,所述账本区块数据包括多个交易明细,且每个所述交易明细对应一个交易标识;
第三计算单元726,用于依次检测每个所述对应的账本区块数据中的第二交易明细是否与所述第一交易明细相同,若多个所述第二交易明细均与所述第一交易明细相同,则判定所述第一交易数据执行无误。
需要说明的是,关于上述实施例中的装置,其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。
实施例3
相应于上面的方法实施例,本公开实施例还提供了一种区块链交易执行设备,下文描述的一种区块链交易执行设备与上文描述的一种区块链交易执行方法可相互对应参照。
图5是根据一示例性实施例示出的一种区块链交易执行设备800的框图。如图3所示,该电子设备800可以包括:处理器801,存储器802。该电子设备800还可以包括多媒体组件803,输入/输出(I/O)接口804,以及通信组件805中的一者或多者。
其中,处理器801用于控制该电子设备800的整体操作,以完成上述的区块链交易执行方法中的全部或部分步骤。存储器402用于存储各种类型的数据以支持在该电子设备800的操作,这些数据例如可以包括用于在该电子设备800上操作的任何应用程序或方法的指令,以及应用程序相关的数据,例如联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器802可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,简称SRAM),电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,简称EEPROM),可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory,简称EPROM),可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory,简称PROM),只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。多媒体组件803可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏,音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如,音频组件可以包括一个麦克风,麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器802或通过通信组件805发送。音频组件还包括至少一个扬声器,用于输出音频信号。I/O接口804为处理器801和其他接口模块之间提供接口,上述其他接口模块可以是键盘,鼠标,按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件805用于该电子设备800与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信,例如Wi-Fi,蓝牙,近场通信(NearFieldCommunication,简称NFC),2G、3G或4G,或它们中的一种或几种的组合,因此相应的该通信组件805可以包括:Wi-Fi模块,蓝牙模块,NFC模块。
在一示例性实施例中,电子设备800可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor,简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal ProcessingDevice,简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现,用于执行上述的区块链交易执行方法。
在另一示例性实施例中,还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质,该程序指令被处理器执行时实现上述的区块链交易执行方法的步骤。例如,该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器802,上述程序指令可由电子设备800的处理器801执行以完成上述的区块链交易执行方法。
实施例4
相应于上面的方法实施例,本公开实施例还提供了一种可读存储介质,下文描述的一种可读存储介质与上文描述的一种区块链交易执行方法可相互对应参照。
一种可读存储介质,可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例的区块链交易执行方法的步骤。
该可读存储介质具体可以为U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的可读存储介质。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种区块链交易执行方法,所述方法适用于区块链网络中的任意轻节点,所述轻节点为区块链网络中不参与共识的节点,其特征在于,该方法包括:
向第一共识节点发送第一交易数据,所述第一交易数据为反应交易明细的数据,所述第一交易数据用于触发所述第一共识节点向master节点发送第一共识数据,所述第一共识数据为包含有多个共识节点的投票结果的所述第一交易数据,所述master节点用于向多个所述共识节点分发第一执行数据,所述第一执行数据包括所述第一共识数据;
同步第二共识节点的公共账本的区块头,包括:向所述第二共识节点发送账本同步请求,所述账本同步请求用于触发所述第二共识节点向轻节点发送多个共识节点的当前区块的区块头数据;接收所述第二共识节点发送的多个当前区块的区块头数据;根据所述多个当前区块的区块头数据生成新的区块头;所述第二共识节点为接收到账本同步请求的共识节点,所述区块头为包含区块高度和区块哈希的账本数据。
2.根据权利要求1所述的区块链交易执行方法,其特征在于,所述同步所述共识节点的公共账本的区块头之后,还包括:
调取所述第一交易数据,所述第一交易数据包括第一交易标识和第一交易明细;
根据所述第一交易标识生成第一交易查询指令,并发送给第三共识节点,所述第一交易查询指令用于触发所述第三共识节点向轻节点发送多个共识节点的第一账本区块数据,所述第一账本区块数据为第一交易标识对应的账本区块数据,所述账本区块数据包括多个交易明细,且每个所述交易明细对应一个交易标识;
依次检测每个所述对应的账本区块数据中的第二交易明细是否与所述第一交易明细相同,若多个所述第二交易明细均与所述第一交易明细相同,则判定所述第一交易数据执行无误。
3.一种区块链交易执行装置,该装置适用于区块链网络中的任意轻节点,所述轻节点为区块链网络中不参与共识的节点,其特征在于,包括:
第一发送模块,用于向第一共识节点发送第一交易数据,所述第一交易数据为反应交易明细的数据,所述第一交易数据用于触发所述第一共识节点向master节点发送第一共识数据,所述第一共识数据为包含有多个共识节点的投票结果的所述第一交易数据,所述master节点用于向多个所述共识节点分发第一执行数据,所述第一执行数据包括所述第一共识数据;
第一同步模块,用于同步第二共识节点的公共账本的区块头,所述第二共识节点为接收到账本同步请求的共识节点,所述区块头为包含区块高度和区块哈希的账本区块数据;
第一同步模块,包括:
第一发送单元,用于向所述第二共识节点发送账本同步请求,所述账本同步请求用于触发所述第二共识节点向轻节点发送多个共识节点的当前区块的区块头数据;
第一接收单元,用于接收所述第二共识节点发送的多个当前区块的区块头数据;
第一计算单元,用于根据所述多个当前区块的区块头数据生成新的区块头。
4.根据权利要求3所述的区块链交易执行装置,其特征在于,所述第一同步模块,还包括:
第一调取单元,用于调取所述第一交易数据,所述第一交易数据包括第一交易标识和第一交易明细;
第二计算单元,用于根据所述第一交易标识生成第一交易查询指令,并发送给第三共识节点,所述第一交易查询指令用于触发所述第三共识节点向轻节点发送多个共识节点的第一账本区块数据,所述第一账本区块数据为第一交易标识对应的账本区块数据,所述账本区块数据包括多个交易明细,且每个所述交易明细对应一个交易标识;
第三计算单元,用于依次检测每个所述对应的账本区块数据中的第二交易明细是否与所述第一交易明细相同,若多个所述第二交易明细均与所述第一交易明细相同,则判定所述第一交易数据执行无误。
5.一种区块链交易执行设备,其特征在于,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至2任一项所述区块链交易执行方法的步骤。
6.一种可读存储介质,其特征在于:所述可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至2任一项所述区块链交易执行方法的步骤。
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