CN114363349A - 区块链子网的启动方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本说明书一个或多个实施例提供一种区块链子网的启动方法及装置。所述方法应用于节点设备,所述节点设备中部署有归属于区块链主网的主网节点和归属于第一区块链子网的子网节点,该第一区块链子网由所述区块链主网所管理,所述方法包括:从所述节点设备维护的第一数据库中读取节点启动信息,所述节点启动信息包括第一区块链子网对应的第一子网标识、第一区块链子网的创世块信息和节点成员,该第一数据库对应于第一区块链子网的子网节点;通过加载读取的所述创世块信息启动第一区块链子网的子网节点,并向读取的所述节点成员分别发送包含第一子网标识的握手报文以建立网络连接。
Description
技术领域
本说明书一个或多个实施例涉及区块链技术领域,尤其涉及一种区块链子网的启动方法及装置。
背景技术
区块链技术构建在点对点网络之上。区块链网络中的节点利用链式数据结构来验证与存储数据,并采用分布式节点共识算法来生成和更新数据。在一些区块链网络中,部分节点有时存在实现小范围交易的需求,以避免其他节点获得这些交易及其相关数据,为此,可以在已有区块链网络(即区块链主网)的基础上创建新的区块链网络(即区块链子网)。
发明内容
有鉴于此,本说明书一个或多个实施例提供一种区块链子网的启动方法及装置。
为实现上述目地,本说明书一个或多个实施例提供技术方案如下:
根据本说明书一个或多个实施例的第一方面,提出了一种区块链子网的启动方法,应用于节点设备,所述节点设备中部署有归属于区块链主网的主网节点和归属于第一区块链子网的子网节点,该第一区块链子网由所述区块链主网所管理,所述方法包括:
从所述节点设备维护的第一数据库中读取节点启动信息,所述节点启动信息包括第一区块链子网对应的第一子网标识、第一区块链子网的创世块信息和节点成员,该第一数据库对应于第一区块链子网的子网节点;
通过加载读取的所述创世块信息启动第一区块链子网的子网节点,并向读取的所述节点成员分别发送包含第一子网标识的握手报文以建立网络连接。
根据本说明书一个或多个实施例的第二方面,提出了一种区块链子网的启动装置,应用于节点设备,所述节点设备中部署有归属于区块链主网的主网节点和归属于第一区块链子网的子网节点,该第一区块链子网由所述区块链主网所管理,所述装置包括:
信息读取单元,用于从所述节点设备维护的第一数据库中读取节点启动信息,所述节点启动信息包括第一区块链子网对应的第一子网标识、第一区块链子网的创世块信息和节点成员,该第一数据库对应于第一区块链子网的子网节点;
节点启动单元,用于通过加载读取的所述创世块信息启动第一区块链子网的子网节点,并向读取的所述节点成员分别发送包含第一子网标识的握手报文以建立网络连接。
根据本说明书一个或多个实施例的第三方面,提出了一种电子设备,包括:
处理器;
用于存储处理器可执行指令的存储器;
其中,所述处理器通过运行所述可执行指令以实现如第一方面中所述的方法。
根据本说明书一个或多个实施例的第四方面,提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机指令,该指令被处理器执行时实现如第一方面中所述方法的步骤。
综上所述,本说明书的技术方案中的节点设备维护有对应于第一区块链子网的子网节点的第一数据库,且该数据库中记录有第一区块链子网对应的第一子网标识。节点设备可以从该数据库中读取包括第一子网标识在内的节点启动信息,进而根据上述节点启动信息启动第一区块链子网的子网节点,并向第一区块链子网的节点成员分别发送包含第一子网标识的握手报文以建立网络连接,实现对第一区块链子网的启动。通过上述方案,在启动第一区块链子网的过程中,节点设备可以从第一区块链子网的第一数据库中读取数据,无需从区块链主网的数据库中获取第一子网标识,简化了节点设备的启动流程,有助于实现第一区块链子网的高效启动。
附图说明
图1是一示例性实施例提供的一种创建智能合约的示意图。
图2是一示例性实施例提供的一种调用智能合约的示意图。
图3是一示例性实施例提供的一种创建和调用智能合约的示意图。
图4是一示例性实施例提供的一种区块链主网和区块链子网的结构示意图。
图5是一示例性实施例提供的一种区块链子网的启动方法的流程图。
图6是一示例性实施例提供的一种设备的结构示意图。
图7是一示例性实施例提供的一种区块链子网的启动装置的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本说明书一个或多个实施例相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本说明书一个或多个实施例的一些方面相一致的装置和方法的例子。
需要说明的是:在其他实施例中并不一定按照本说明书示出和描述的顺序来执行相应方法的步骤。在一些其他实施例中,其方法所包括的步骤可以比本说明书所描述的更多或更少。此外,本说明书中所描述的单个步骤,在其他实施例中可能被分解为多个步骤进行描述;而本说明书中所描述的多个步骤,在其他实施例中也可能被合并为单个步骤进行描述。
区块链一般被划分为三种类型:公有链(Public Blockchain),私有链(PrivateBlockchain)和联盟链(Consortium Blockchain)。此外,还有多种类型的结合,比如私有链+联盟链、联盟链+公有链等不同组合形式。其中去中心化程度最高的是公有链。加入公有链的参与者可以读取链上的数据记录、参与交易以及竞争新区块的记账权等。而且,各参与者(即节点)可自由加入以及退出网络,并进行相关操作。私有链则相反,该网络的写入权限由某个组织或者机构控制,数据读取权限受组织规定。简单来说,私有链可以为一个弱中心化***,参与节点具有严格限制且少。这种类型的区块链更适合于特定机构内部使用。联盟链则是介于公有链以及私有链之间的区块链,可实现“部分去中心化”。联盟链中各个节点通常有与之相对应的实体机构或者组织;参与者通过授权加入网络并组成利益相关联盟,共同维护区块链运行。
不论是公有链、私有链还是联盟链,都可能提供智能合约的功能。区块链上的智能合约是在区块链***上可以被交易触发执行的合约。智能合约可以通过代码的形式定义。
以以太坊为例,支持用户在以太坊网络中创建并调用一些复杂的逻辑。以太坊作为一个可编程区块链的核心是以太坊虚拟机(EVM),每个以太坊节点都可以运行EVM。EVM是一个图灵完备的虚拟机,这意味着可以通过它实现各种复杂的逻辑。用户在以太坊中发布和调用智能合约就是在EVM上运行的。实际上,虚拟机直接运行的是虚拟机代码(虚拟机字节码,下简称“字节码”)。部署在区块链上的智能合约可以是字节码的形式。
例如图1所示,Bob将一个包含创建智能合约信息的交易发送到以太坊网络后,节点1的EVM 可以执行这个交易并生成对应的合约实例。图1中的“0x6f8ae93…”代表了这个合约的地址,交易的data字段保存的可以是字节码,交易的to字段为空。节点间通过共识机制达成一致后,这个合约成功创建,并且可以在后续过程中被调用。合约创建后,区块链上出现一个与该智能合约对应的合约账户,并拥有一个特定的地址,合约代码将保存在该合约账户中。智能合约的行为由合约代码控制。换句话说,智能合约使得区块链上产生包含合约代码和账户存储 (Storage)的虚拟账户。
如图2所示,仍以以太坊为例,Bob将一个用于调用智能合约的交易发送到以太坊网络后,某一节点的EVM可以执行这个交易并生成对应的合约实例。图2中交易的from字段是交易发起方(即Bob)的账户的地址,to字段中的“0x6f8ae93…”代表了被调用的智能合约的地址, value字段在以太坊中可以是数字资产的数值,交易的data字段保存的调用智能合约的方法和参数。调用智能合约后,balance的值可能改变。后续,某个客户端可以通过某一区块链节点 (例如图2中的节点6)查看balance的当前值。智能合约以规定的方式在区块链网络中每个节点独立的执行,所有执行记录和数据都保存在区块链上,所以当交易完成后,区块链上就保存了无法篡改、不会丢失的交易凭证。
创建智能合约和调用智能合约的示意图如图3所示。以太坊中要创建一个智能合约,需要经过编写智能合约、编译成字节码、部署到区块链等过程。以太坊中调用智能合约,是发起一笔指向智能合约地址的交易,智能合约代码分布式地运行在以太坊网络中每个节点的虚拟机中。
需要说明的是,除了可以由用户创建智能合约,也可以在创世块中由***设置智能合约。这类合约一般称为创世合约。一般地,创世合约中可以设置一些区块链网络的数据结构、参数、属性和方法。此外,具有***管理员权限的账户可以创建***级的合约,或者修改***级的合约(简称为***合约)。另外除了以太坊中的EVM外,不同的区块链网络还可能采用各种的虚拟机,这里并不限定。
区块链网络中的节点在执行调用智能合约的交易后,会生成相应的收据(receipt),以用于记录与执行该智能合约相关的信息。这样,可以通过查询交易的收据来获得合约执行结果的相关信息。合约执行结果可以表现为收据中的事件(event)。消息机制可以通过收据中的事件实现消息传递,以触发区块链节点或部署该区块链节点的节点设备执行相应的处理。
事件的结构譬如可以为:
Event:
[topic][data]
[topic][data]
......
在上述示例中,事件的数量可以为一个或多个;其中,每个事件分别包括主题(topic) 和数据(data)等字段。区块链节点或部署该区块链节点的节点设备可以通过监听事件的 topic,从而在监听到预定义的topic的情况下,执行预设处理,或者从相应事件的data字段读取相关内容,以及可以基于读取的内容执行预设处理。
上述的事件机制中,相当于在监听方(比如存在监听需求的用户)处存在具有监听功能的客户端,譬如该客户端上运行了用于实现监听功能的SDK等,由该客户端对区块链节点产生的事件进行监听,而区块链节点只需要正常生成收据即可。除了上述的事件机制之外,还可以通过其他方式实现交易信息的透出。例如,可以通过在区块链节点运行的区块链平台代码中嵌入监听代码,使得该监听代码可以监听区块链交易的交易内容、智能合约的合约状态、合约产生的收据等其中的一种或多种数据,并将监听到的数据发送至预定义的监听方。由于监听代码部署于区块链平台代码中,而非监听方的客户端处,因而相比于事件机制而言,这种基于监听代码的实现方式相对更加的主动。其中,上述的监听代码可以由区块链平台的开发人员在开发过程中加入区块链平台代码,也可以由监听方基于自身的需求而嵌入,本说明书并不对此进行限制。
区块链技术区别于传统技术的去中心化特点之一,就是在各个节点上进行记账,或者称为分布式记账,而不是传统的集中式记账。区块链***要成为一个难以攻破的、公开的、不可篡改数据记录的去中心化诚实可信***,需要在尽可能短的时间内做到分布式数据记录的安全、明确及不可逆。不同类型的区块链网络中,为了在各个记录账本的节点中保持账本的一致,通常采用共识算法来保证,即前述提到的共识机制。例如,区块链节点之间可以实现区块粒度的共识机制,比如在节点(例如某个独特的节点)产生一个区块后,如果产生的这个区块得到其他节点的认可,其他节点记录相同的区块。再例如,区块链节点之间可以实现交易粒度的共识机制,比如在节点(例如某个独特的节点)获取一笔区块链交易后,如果这笔区块链交易得到其他节点的认可,认可该区块链交易的各个节点可以分别将该区块链交易添加至自身维护的最新区块中,并且最终能够确保各个节点产生相同的最新区块。共识机制是区块链节点就区块信息(或称区块数据)达成全网一致共识的机制,可以保证最新区块被准确添加至区块链。当前主流的共识机制包括:工作量证明(Proof ofWork,POW)、股权证明(Proof of Stake,POS)、委任权益证明(Delegated Proof of Stake,DPOS)、实用拜占庭容错(Practical Byzantine Fault Tolerance,PBFT)算法,HoneyBadgerBFT算法等。
由于区块链网络的去中心化特性,使得区块链网络中的所有区块链节点均会维护相同的区块数据,无法满足部分节点的特殊需求。以联盟链为例,所有联盟成员(即联盟内的节点成员)可以组成一区块链网络,所有联盟成员在该区块链网络中分别存在对应的区块链节点,并可以通过对应的区块链节点获得该区块链网络上发生的所有交易和相关数据。但在一些情况下,可能存在部分联盟成员希望完成一些具有保密需求的交易,这些联盟成员既希望这些交易能够在区块链上存证或借助于区块链技术的其他优势,又能够避免其他联盟成员查看到这些交易和相关数据。虽然这些联盟成员可以额外创建一新的区块链网络,其建立方式与上述包含所有联盟成员的区块链网络类似,但是从头开始建立一条新的区块链网络需要消耗大量的资源,且无论是该区块链网络的建立过程或是建成后的配置过程都非常耗时。联盟成员之间的需求往往是临时的或者具有一定的时效性,使得新建的区块链网络很快就会由于需求消失而失去存在的意义,从而进一步增加了上述区块链网络的建链成本。而联盟成员之间的需求经常会变化,而每一需求所对应的联盟成员也往往不同,因而每当联盟成员发生变化时就可能需要创建一新的区块链网络,从而造成资源和时间的大量浪费。
为此,可以将已创建的区块链网络作为区块链主网,并在该区块链主网的基础上创建区块链子网。那么,在诸如上述的联盟链场景下,联盟成员可以在已经参与区块链主网的情况下,基于自身需求而在区块链主网的基础上创建所需的区块链子网。由于区块链子网是在区块链主网的基础上所建立,使得区块链子网的创建过程相比于完全独立地创建一条区块链网络,所消耗的资源和所需的耗时等都极大地降低,灵活性极高。
下面简要介绍基于区块链主网快捷创建区块链子网的过程:区块链主网中的各主网节点分别获取创建区块链子网的交易以透出配置信息,当所述配置信息包含第一主网节点对应节点成员的身份信息时,部署第一主网节点的节点设备基于所述包含所述配置信息的创世块并启动属于所述区块链子网的第一子网节点。
创建区块链子网的交易可由区块链主网的管理员发起,即仅允许管理员在区块链主网的基础上创建区块链子网,而避免将区块链子网的创建权限开放给普通用户,以防止由此导致的安全性问题。在一些情况下,也可以允许区块链主网的普通用户发起上述创建区块链子网的交易,以满足普通用户的组网需求,使得普通用户能够在管理员不便于发起交易的情况下依然能够快捷地创建区块链子网。
以图4所示为例,区块链主网为mainnet0,该mainnet0包含的区块链节点为nodeA、nodeB、 nodeC、nodeD和nodeE等。假定nodeA、nodeB、nodeC和nodeD希望创建一区块链子网:如果nodeA 为管理员且仅允许管理员发起创建区块链子网的交易,那么可由nodeA向mainnet0发起上述创建区块链子网的交易;或者,nodeB~nodeE可以向nodeA进行请求,使得nodeA向mainnet0发起上述创建区块链子网的交易。如果nodeA为管理员但允许普通用户发起创建区块链子网的交易,那么nodeA~nodeE均可以向mainnet0发起上述创建区块链子网的交易。当然,不论是管理员或者普通用户,发起创建区块链子网的交易的区块链节点并不一定参与所创建的区块链子网,比如虽然最终由nodeA、nodeB、nodeC和nodeD创建区块链子网,但可由nodeE向mainnet0 发起上述创建区块链子网的交易,而并不一定由nodeA~nodeD发起该交易。
在区块链主网的基础上创建区块链子网时,容易理解的是,会使得该区块链子网与区块链主网之间存在逻辑上的层次关系。比如在图4所示的mainnet0上创建区块链子网subnet1时,可以认为mainnet0处于第一层、subnet1处于第二层,即mainnet0为subnet1的父网,subnet1 为mainnet0的子网。并且在区块链子网的基础上也可以进一步创建下一级区块链子网,例如可以在图4中subnet1的基础上进一步创建另一区块链子网subnet1.1,此时可以认为subnet 处于第三层,subnet1为subnet1.1对应的父网,subnet1.1为subnet1的子网,而subnet1.1 则为mainnet0的孙子网。同样地,subnet1.1仍然可以在其基础上新的创建区块链子网,使得各区块链网络之间构成这种多层次树形结构。
在本说明书中,任一区块链网络可以由其对应的父网所管理,也即由创建该任一区块链网络的区块链网络所管理。例如在如图4这种以区块链主网为根结点(根结点的层级最低)、各个区块链子网分别为其他结点的多层次树形结构中,任一结点代表的区块链子网由其父结点对应的区块链网络所管理,而作为特例,区块链主网为底层区块链网络时,区块链主网由区块链主网自身进行管理。本说明书中的区块链主网可以为底层区块链网络,底层区块链网络是指并非在其他区块链网络的基础上创建的区块链子网,因此除该区块链主网以外不存在其他区块链网络能够对区块链主网进行管理,比如图4中的mainnet0可以认为属于底层区块链网络类型的区块链主网,mainnet0管理mainnet0自身。当然,区块链主网也可以为其他区块链网络的子网,本说明书对此不作任何限制。上述多层次树形结构通过父结点管理对应子结点的方式,实现了逐层管理,降低了区块链主网的管理压力,同时避免向下层网络暴露上层网络的子网信息,从而实现各级网络的隐秘管理。
在本说明书中,节点设备可以通过在进程中创建一个运行区块链平台代码的实例,实现对区块链节点的部署。例如,节点设备可以首先在进程中创建第一实例,以形成区块链主网中的区块链节点;而当该节点设备对应的节点成员希望参与创建区块链子网时,可以在上述进程中创建第二实例,该第二实例区别于上述的第一实例,并由该第二实例形成区块链子网中的区块链节点。当第一实例与第二实例位于同一进程时,由于不涉及跨进程交互,可以降低对第一子网节点的部署难度、提高部署效率。当然,第二实例也可能与第一实例分别处于节点设备上的不同进程中,本说明书并不对此进行限制。
事实上,本说明书实施例涉及的任一节点设备上部署的各区块链节点均为运行在所述任一节点设备上的不同的区块链实例,任一节点设备上部署的各区块链节点生成的区块分别存入所述任一节点设备上的不同数据库中,且任一节点设备部署的各区块链节点分别使用的不同数据库之间相互隔离。例如,节点设备可以在第一进程中创建第一实例,以形成区块链主网中的第一区块链节点;而当该节点设备对应的节点成员希望参与创建区块链子网时,可以启动区别于第一进程的第二进程,并在该第二进程中创建第二实例,该第二实例区别于上述的第一实例,进而由该第二实例形成区块链子网中的第二区块链节点。
通过上述方式,可以在区块链主网上创建出由区块链主网所管理的区块链子网。以图4 为例,对于包含nodeA~nodeE的mainnet0,可以在mainnet0的基础上可以创建出subnet1,该 subnet1包含nodeA1~nodeD1,且subnet1中的任一子网节点与其在mainnet0中对应的主网节点被部署于同一节点设备,例如,nodeA与nodeA1被部署于节点设备A、nodeB与nodeB1被部署于节点设备B、nodeC与nodeC1被部署于节点设备C、nodeD与nodeD1被部署于节点设备D。类似地,还可以在mainnet0上创建出subnet2或更多的区块链子网,其中subnet2包含nodeA2、nodeB2、 nodeC2和nodeE2,且nodeA与nodeA1、nodeA2,nodeB与nodeB1、nodeB2,nodeC与nodeC1,nodeD 与nodeD1,nodeE与nodeE2分别部署在同一节点设备上。以及,可以将subnet1、subnet2等作为区块链主网,并在此基础上进一步创建出区块链子网,例如在subnet1的基础上创建出区块链子网subnet1.1,其过程与subnet1或subnet2的创建相似,仅仅是将区块链主网替换为区块链子网subnet1,此处不再赘述,最后得到subnet1.1包含nodeA3、nodeB3和nodeC3,使得且 nodeA与nodeA1、nodeA2、nodeA3,nodeB与nodeB1、nodeB2、nodeB3,nodeC与nodeC1、nodeC2、 nodeC3分别部署在同一节点设备上。可见,节点设备A中部署有主网节点nodeA以及子网节点 nodeA1、nodeA2和nodeA1.1,节点设备B中部署有主网节点nodeB以及子网节点nodeB1、nodeB2 和nodeB1.1,节点设备B和节点设备C与节点设备A类似,不再赘述。节点设备D中部署有主网节点nodeD和子网节点nodeD,节点设备E中部署有主网节点nodeE和子网节点nodeE2。
在前述多层次树形结构中,在区块链主网的控制下,任一区块链子网可以被启动或关闭。其中,任一区块链子网的启动过程,即为组成该区块链子网的各个子网节点所在的节点设备启动相应的子网节点并建立在各个区块链子网之间建立网络连接的过程。以图4所示的 subnet1为例,启动subnet1的过程,即为节点设备A~节点设备D分别启动子网节点nodeA1~nodeD1,并在各个子网节点nodeA1~nodeD1之间建立网络连接的过程。
如前所述,基于区块链主网创建的区块链子网,可以由该区块链主网所管理。在相关技术中,区块链子网可以由区块链主网控制启动,例如,区块链主网中维护有区块链子网的子网标识,归属于区块链子网的子网节点所在的节点设备,可以通过主网维护的该子网标识加载上述子网标识,从而启动区块链子网。但是,由于上述子网标识被区块链主网所维护,所在节点设备在启动区块链子网的过程中需要从区块链主网的数据库中获取子网标识,不便于实现区块链子网的高效启动。
为解决上述问题,本说明书提出一种区块链子网的启动方法,由节点设备在自身维护的对应于区块链子网的数据库中记录该区块链子网对应的子网标识,从而在启动该区块链子网的过程中,节点设备可以从该数据库中读取该子网标识。以下结合图4对本说明书的区块链子网的创建方案进行说明。
请参见图5,图5是一示例性实施例提供的一种区块链子网的启动方法的流程图。如图5 所示,该方法应用于节点设备,所述节点设备中部署有归属于区块链主网的主网节点和归属于第一区块链子网的子网节点,该第一区块链子网由所述区块链主网所管理,所述方法包括:
步骤502,从所述节点设备维护的第一数据库中读取节点启动信息,所述节点启动信息包括第一区块链子网对应的第一子网标识、第一区块链子网的创世块信息和节点成员,该第一数据库对应于第一区块链子网的子网节点。
在本说明书所述的节点设备中,部署有归属于区块链主网的主网节点和归属于第一区块链子网的子网节点,即该节点设备参与创建了区块链主网和第一区块链子网。其中,上述第一区块链子网可以为节点设备参与创建的任意一个区块链子网,该区块链子网可以由区块链主网所管理。
另外,本说明书所述的区块链主网可以为底层区块链网络,底层区块链网络并非在其他区块链网络的基础上组建的区块链子网。比如,本说明书所述方案中的区块链主网可以为图4 中的区块链主网mainnet0,该网络并非基于其他区块链网络所创建,可视为底层区块链网络。或者,本说明书所述的区块链主网也可以为其他区块链网络的子网,即在其他区块链网络的基础上组件的区块链网络。比如,本说明书所述方案中的区块链主网也可以为区块链子网 subnet1,该网络基于区块链主网mainnet0所创建,其可以视为区块链主网mainnet0的子网。相应地,本说明书所述的第一区块链子网,即为由区块链主网所管理的区块链子网,其可以基于所述区块链主网所创建。
区块链主网可以管理至少一个区块链子网,任一区块链子网中可以包含至少一个子网节点,本说明书所述方案中的第一区块链子网可以为上述任一区块链子网,所述节点设备可以区块链子网中任一子网节点所处的节点设备。以图4为例,本说明书所述的节点设备可以为节点设备A~节点设备E中的任一节点设备,如在区块链主网为mainnet0、第一区块链子网为 subnet1(此时节点设备包括nodeA1、B1、C1、D1)的情况下,所述节点设备可以为节点设备 A、B、C、D中的任一节点设备;在区块链主网为mainnet0、第一区块链子网为subnet2(此时节点设备包括nodeA2、B2、C2、E2)的情况下,所述节点设备可以为节点设备A、B、C、E中的任一节点设备;在区块链主网为subnet1、第一区块链子网为subnet1.1(此时节点设备包括nodeA1.1、B1.1、C1.1)的情况下,所述节点设备可以为节点设备A、B、C中的任一节点设备。
如前所述,在节点设备中部署有多个区块链节点的情况下,节点设备可以维护有各个区块链节点分别对应的数据库,并且各个数据库之间互相隔离。以前述节点设备A为例,该设备中部署有区块链节点nodeA、nodeA1和nodeA1.1,该节点设备中可以维护分别对应于上述三个区块链节点的数据库,不妨记为数据库DBA、DBA1和DBA1.1。
上述任一数据库中可以记录有相应区块链网络中各个节点的节点启动信息,如该区块链网络的网络标识、创世块信息和节点成员等。因此,作为对应于上述各个区块链主网中的第一区块链子网的第一数据库,该数据库中记录有第一区块链子网的节点启动信息,例如,在区块链主网为mainnet0、第一区块链子网为subnet1的情况下,所述第一数据库即为对应于 nodeA1的数据库DBA1,该数据库中记录有subnet1对应的第一子网标识、subnet1的创世块信息和节点成员等节点启动信息。
其中,前述第一区块链子网的网络标识用于唯一表征该区块链子网,因而该子网标识可以区别于前述多层次树形结构中的其他任何区块链网络的网络标识。前述第一区块链子网的创世块信息即为该子网被创建时所生成创世区块的相关信息,如可以包括第一区块链子网被创建时的原始节点成员的账户信息(如管理员账户,普通账户等)、IP地址、端口号等,还可以包括针对第一区块链子网的区块链平台代码的属性配置等,本说明书并不对此进行限制。其中,上述管理员账户具体可以为第一区块链子网的管理员的身份信息,譬如可以为作为管理员的节点成员的公钥。其中,区块链主网与区块链子网的管理员可以相同,也可以不同。前述第一区块链子网的节点成员可以视为该子网中各个节点成员的身份信息,以用于指示当前时刻的第一区块链子网包含哪些区块链节点。例如,节点成员的身份信息可以包括节点的公钥,或者采用节点ID等其他能够表征节点身份的信息,本说明书并不对此进行限制。以公钥为例,每个区块链节点都存在对应的一组或多组公私钥对,由区块链节点持有私钥而公钥被公开且唯一对应于该私钥,因而可以通过公钥来表征相应区块链节点的身份。上述公私钥对可以用于签名/验签的过程,以实现对节点成员的身份验证。例如,在采用有签名的共识算法中,譬如归属于subnet1的nodeA1采用自身维护的私钥对消息进行签名后,可以将经过签名的消息在subnet1中广播,而nodeB1、nodeC1和nodeD1可以用nodeA1的公钥对收到的消息进行签名验证,以确认自身收到的消息确实来自nodeA1且没有经过篡改。
在一实施例中,在启动上述第一区块链子网之前,节点设备可以通过执行交易参与创建第一区块链子网。例如,第一区块链子网的创建方(如前述的管理员)可以在区块链主网中发起用于创建第一区块链子网的交易,从而节点设备可以响应于该交易在本地创建第一区块链子网的子网节点,并在该子网节点上部署包含第一子网标识的***合约。其中,用于创建第一区块链子网的交易可以包括调用合约的交易,该交易中可以指明被调用的智能合约的地址、调用的方法和传入的参数。例如,调用的合约可以为前述的创世合约或***合约,调用的方法可以为创建区块链子网的方法,传入的参数可以包括上述的配置信息。该交易可以包含如下信息:
from:Administrator
to:Subnet
method:AddSubnet(string)
string:genesis
其中,from字段为该交易的发起方的信息,譬如Administrator表明该发起方为管理员; to字段为被调用的智能合约的地址,譬如该智能合约可以为区块链主网中部署的Subnet合约,则to字段具体可以为该Subnet合约的地址;method字段为调用的方法,譬如Subnet合约中用于创建区块链子网的方法可以为AddSubnet(string),而string为AddSubnet()方法中的参数,上述示例中可以通过genesis表征该参数的取值,该genesis具体可以为创建方针对待创建的第一区块链子网指定的配置信息。其中,上述Subnet合约可以为区块链主网的***合约之一。
仍以图4中mainnet0上的节点nodeA~nodeE执行调用Subnet合约中AddSubnet()方法的交易为例,在交易通过共识后,nodeA~nodeE分别执行AddSubnet()方法并传入配置信息,得到相应的执行结果。
合约的执行结果可以包括所述配置信息,该执行结果可以处于该交易的收据中,该收据中可以包含与执行AddSubnet()方法相关的event,即组网事件。组网事件的topic可以包含预定义的组网事件标识,以区别于其他的事件。譬如在与执行AddSubnet()方法相关的event中, topic的内容为关键词subnet,且该关键词区别于其他方法所产生event中的topic。那么, nodeA~nodeE通过监听生成的收据中各个event所含的topic,可以在监听到包含关键词subnet 的topic的情况下,确定监听到与执行AddSubnet()方法相关的event,即组网事件。例如,收据中的event如下:
Event:
[topic:other][data]
[topic:subnet][data]
......
那么,nodeA~nodeE在监听到第1条event时,由于所含topic的内容为other,确定该event 与AddSubnet()方法无关;以及,nodeA~nodeE在监听到第2条event时,由于所含topic的内容为subnet,确定该event与AddSubnet()方法相关,并进而读取该event对应的data字段,该data 字段包含上述的配置信息。以配置信息包括第一区块链子网的节点成员的公钥为例,data字段的内容例如可以包括:
{subnet1;
nodeA的公钥,nodeA的IP、nodeA的端口号…;
nodeB的公钥,nodeB的IP、nodeB的端口号…;
nodeC的公钥,nodeC的IP、nodeC的端口号…;
nodeD的公钥,nodeD的IP、nodeD的端口号…;
}
其中,subnet1为希望创建的第一区块链子网的网络标识。区块链主网中的各个区块链节点可以记录该区块链主网上已创建的所有区块链子网的网络标识,或者与这些区块链子网相关的其他信息,这些信息譬如可以维护在上述的Subnet合约中,具体可以对应于该Subnet合约所含的一个或多个合约状态的取值。那么,nodeA~nodeE可以根据记录的已创建的所有区块链子网的网络标识,确定上述的subnet1是否已经存在;如果不存在,说明subnet1是当前需要创建的新区块链子网,如果存在则说明subnet1已经存在。可见,节点设备可以基于区块链主网所维护的子网节点标识参与创建第一区块链子网。
除了采用希望创建的第一区块链子网的网络标识之外,还可以采用预定义的新建网络标识,该新建网络标识表明相应的组网事件用于创建新的第一区块链子网。例如,可以将上述的subnet1替换为newsubnet,该newsubnet为预定义的新建网络标识,nodeA~nodeE在识别到 data字段包含newsubnet时,即可确定包含该newsubnet的event为组网事件,需要创建新的区块链子网。
除了网络标识subnet1之外,上述data字段中还包含第一区块链子网中各个节点成员的身份信息等内容。部署归属于第一区块链子网的主网节点的节点设备可以监听生成上述交易的收据,并在监听到所述组网事件且所述组网事件的内容表明被创建的主网节点属于所述节点成员的情况下,由部署第一主网节点的节点设备获取所述组网事件包含的配置信息或创世块。例如,nodeA~nodeE在确定subnet1是需要新创建的第一区块链子网的情况下,会进一步识别 data字段中包含的节点成员的身份信息,以确定自身的处理方式。比如,nodeA~nodeD会发现在data字段包含自身的公钥、IP地址和端口号等身份信息,假定nodeA~nodeD分别部署在节点设备A~节点设备D上,以nodeA和节点设备A为例:nodeA会触发节点设备A,使得节点设备A基于上述的消息机制从data字段获得待创建的第一区块链子网的配置信息并生成包含该配置信息的创世块,且节点设备A会在本地部署nodeA1,进而由nodeA1加载生成的创世块以形成为 subnet1中的1个节点成员。类似地,nodeB会触发节点设备B生成nodeB1、nodeC会触发节点设备C生成nodeC1、nodeD会触发节点设备D生成nodeD1。以及,nodeE会发现data字段包含的身份信息与自身均不匹配,假定nodeE部署在节点设备E上,那么该节点设备E不会根据data字段中的配置信息生成创世块,也不会生成subnet1中的节点。
如前所述,同一节点设备中部署的主网节点与子网节点并不一定采用相同的身份信息。因此,在上述实施例中,data字段中可以包含预先为nodeA1~nodeD1生成的身份信息,且区别于nodeA~nodeD的身份信息。仍以nodeA和节点设备A为例:节点设备A如果在data字段中发现了nodeA1的身份信息,可以生成创世块、部署nodeA1,并由nodeA1加载该创世块,或者,nodeA 如果在data字段中发现了nodeA1的身份信息,那么nodeA会触发节点设备A生成创世块、部署 nodeA1,并由nodeA1加载该创世块;nodeB~nodeD的处理方式类似,此处不再一一赘述。
除了配置信息之外,合约的执行结果也可以包括创世块。换言之,除了可以在data字段中包含配置信息,还可以直接在执行合约调用的过程中生成包含配置信息的创世块,从而将创世块包含于data字段中,那么对于上述的nodeA~nodeD而言,相应的节点设备A~节点设备D 可以通过消息机制直接从data字段获得创世块,而无需自行生成,可以提升对nodeA1~nodeD1 的部署效率。
通过上述过程,节点设备可以完成第一区块链子网的创建过程,并为节点设备中部署的归属于第一区块链子网的子网节点创建相应的第一数据库。其中,归属于第一区块链子网的子网节点所对应的账户数据、智能合约、区块数据等相关数据可以被保存在该节点对应的第一数据库中。例如,节点设备可以在第一区块链子网的基础上进一步创建下一级区块链子网,其中,节点设备可以将下一级区块链子网的子网信息记录在区块链子网的Subnet合约中,该合约可以为第一区块链子网的***合约之一。另外,节点设备也可以将第一区块链子网的子网标识记录在上述mainnet0合约中,下一级区块链子网的子网信息和第一区块链子网的子网标识在mainnet0合约中对应的合约代码可以为:
Struct Subnetlnfo{
uint subnetld;
Bytes[]pubkeys;
SubnetState subnetState;
string genesis;
}
unit min_id
上述代码中,Subnetlnfo{}为下一级区块链子网的子网信息对应的数组,由第一区块链子网所管理的各个下一级区块链子网的子网信息都可以统一记录在该数组中。以其中任一区块链子网为例,上述subnetId为该区块链子网的子网标识,pubkeys为该区块链子网中各个节点成员的公钥等身份信息,subnetState为该区块链子网的运行状态(开启状态、停止状态、无效状态等),genesis为该区块链子网的创世块信息。另外,上述min_id为第一区块链子网自身的子网标识。当然,相对于由第一区块链子网所管理的各个区块链子网来说,第一区块链子网即为主网,而各个区块链子网的子网标识可以在min_id的基础上进行扩展,以避免与前述多层次树形结构中的其他网络的网络标识相冲突。
实际上,对于多层次树形结构中的任一区块链网络,均可以在自身的***合约中记录自身的网络标识。并且,在自身管理有下一级区块链子网的情况下,还可以在自身的***合约中记录被管理的下一级区块链子网的子网信息。以Subnet合约为例,多层次树形结构中管理有下一级区块链子网的各个区块链网络,均可以如前述代码所示,在自身维护的Subnet中记录被管理子网的上述子网信息和自身子网标识。可见,节点设备从第一数据库中读取的节点启动信息中的第一子网标识,即可以为第一数据库记录的所述***合约中包含的第一子网标识,不再赘述。
在一实施例中,节点设备可以响应于子网启动指令读取节点启动信息。例如,对第一区块链子网具有启动权限的节点成员可以在区块链主网中发起用于启动第一区块链子网的交易,从而节点设备可以参与执行该交易并从执行得到的收据中监听到上述子网启动指令。可以理解的是,用于启动第一区块链子网的交易需要在区块链主网已经启动的情况下发起并执行,换言之,节点设备可以在区块链主网处于启动状态的情况下,在区块链主网中发起并执行启动第一区块链子网的交易,然后从该交易的收据中监听到相应的子网启动指令。显然,只有在上述交易被成功执行的情况下,节点设备也可以从交易收据中监听到上述子网启动指令,便于区块链主网对第一区块链子网的启动过程进行有效管控。
其中,上述启动第一区块链子网的交易的发起方,可以为区块链主网的管理员或普通用户。仍以第一区块链子网为图4中的subnet1为例,如果nodeA为管理员且仅允许管理员发起启动区块链子网的交易,那么可由nodeA向mainnet0发起上述启动第一区块链子网的交易;或者, nodeB~nodeE可以向nodeA进行请求,使得nodeA向mainnet0发起上述创建区块链子网的交易。如果nodeA为管理员但允许普通用户发起创建区块链子网的交易,那么nodeA~nodeE均可以向mainnet0发起上述启动第一区块链子网的交易。当然,不论是管理员或者普通用户,发起启动区块链子网的交易的区块链节点并不一定参与被启动的区块链子网,比如虽然以第一区块链子网包括nodeA、nodeB、nodeC和nodeD,但可由nodeE向mainnet0发起上述启动区块链子网的交易,而并不一定由nodeA~nodeD发起该交易。
另外,同一节点设备中通常维护有分别对应于不同区块链网络中的网络节点的多个数据库,节点设备可以通过多种方式读取上述节点启动信息。作为一示例性实施例,上述子网启动指令中可以包含第一数据库的描述信息,从而,节点设备可以根据该描述信息从自身维护的多个数据库中确定第一区块链子网对应的第一数据库,并从该数据库中读取上述节点启动信息。其中,上述描述信息可以由启动第一区块链子网的交易的发起方确定,并被记录在该交易中。具体地,上述描述信息可以为第一数据库的数据库标识,或者第一数据库中所记录第一子网标识的***合约的访问地址等。通过该方式,节点设备可以在已知第一数据库但尚不知第一子网标识的情况下,直接从第一数据库中读取到第一区块链子网的节点启动信息,进而启动第一区块链子网。
作为另一示例性实施例,节点设备可以在本地预定义子网标识与数据库之间的对应关系,例如可以在创建区块链子网时即生成被创建的区块链子网的子网标识与该子网所对应数据库之间的对应关系。在这种情况下,上述子网启动指令中可以包含第一子网标识,从而,节点设备可以根据上述对应关系确定第一子网标识对应的第一数据库(即对应于待启动的第一区块链子网的数据库),并从第一数据库中读取上述节点启动信息。类似地,上述第一子网标识可以由启动第一区块链子网的交易的发起方确定,并被记录在该交易中,不再赘述。通过该方式,启动第一区块链子网的交易的发起方可以通过节点启动指令向节点设备指定待启动的第一区块链子网对应的第一子网标识,并由节点设备从根据该标识确定的第一数据库中读取第一区块链子网的节点启动信息。
在另一实施例中,因为对应于第一区块链子网的第一数据库中维护有该子网对应的第一子网标识,节点设备无需从对应于区块链主网的数据库中获取该标识,所以即便在区块链主网尚未启动的情况下,节点设备也可以启动区块链子网。例如,节点设备可以在区块链主网的主网节点未启动的情况下,从第一数据库中读取上述节点启动信息,以便根据该信息启动区块链子网中的第一子网节点。通过该方式,区块链子网可以不依赖于区块链主网而直接启动,使得节点设备可以在自身资源(网络资源、计算资源、存储资源等)有限的情况下,根据节点成员的实际需求针对性地启动第一区块链子网,从而尽量保证节点成员的实际需求。
步骤504,通过加载读取的所述创世块信息启动第一区块链子网的子网节点,并向读取的所述节点成员分别发送包含第一子网标识的握手报文以建立网络连接。
在读取到第一区块链子网的节点启动信息的情况下,节点设备可以通过加载其中的创世块信息启动第一区块链子网的子网节点,并向第一区块链子网的节点成员分别发送包含第一子网标识的握手报文,以在上述子网节点与各个节点成员分别对应的子网节点之间建立网络连接。可以理解的是,在第一区块链子网的各个子网节点之间成功建立网络连接的情况下,第一区块链子网即启动完成。
在上述方案中,节点设备维护有对应于第一区块链子网的子网节点的第一数据库,且该数据库中记录有第一区块链子网对应的第一子网标识。节点设备可以从该数据库中读取包括第一子网标识在内的节点启动信息,进而根据上述节点启动信息启动第一区块链子网的子网节点,并向第一区块链子网的节点成员分别发送包含第一子网标识的握手报文以建立网络连接,实现对第一区块链子网的启动。通过上述方案,在启动第一区块链子网的过程中,节点设备可以从第一区块链子网的第一数据库中读取数据,无需从区块链主网的数据库中获取第一子网标识,简化了节点设备的启动流程,有助于实现第一区块链子网的高效启动。
在一实施例中,为便于管理自身对应的各个区块链子网,区块链主网可以维护子网管理列表,从而节点设备可以读取自身维护的对应于主网节点的数据库,并从该数据库中查询所述子网管理列表。
上述子网管理列表可以用于记录所述区块链主网管理下的区块链子网的子网信息,包括节点成员的身份信息(包含所在节点设备的IP地址和端口号)、运行状态、插件配置信息等信息,当然,也可以记录各个区块链子网的子网标识(即任一区块链子网的子网标识不仅记录在自身对应的数据库中,还记录在管理该子网的区块链主网的数据库中)。其中,第一区块链子网的运行状态、插件配置信息等可以由区块链主网所配置,如更新区块链子网的运行状态和插件配置信息等,以实现对第一区块链子网的管理。区块链主网的子网管理列表可以记录在区块链主网的***合约中,如记录在区块链主网的Subnet合约中。基于此,节点设备可以查询区块链主网所维护的子网管理列表,以确定第一区块链子网的运行状态,并在第一区块链子网的运行状态为开启状态的情况下,启动第一区块链子网的子网节点。
以图4中的mainnet0为区块链主网、subnet1为第一区块链子网为例,节点设备A维护有 nodeA和nodeA1分别对应的数据库,其中,nodeA对应的数据库中记录有nodeA1所归属的 subnet1的运行状态。从而,节点设备可以从nodeA对应的数据库中读取subnet1的运行状态:若subnet1的运行状态为开启状态,则表明subnet1可以正常启动,此时可以开始启动第一区块链子网的子网节点;否则,若subnet1的运行状态为关闭或停止状态,则表明subnet1无法正常启动,此时可以终止启动第一区块链子网的子网节点,还可以发出启动失败信息和/或记录区块链子网的运行日志等,不再赘述。
本说明书所述节点设备中部署的各区块链节点实质是运行在所述节点设备上且由各自插件模块构成的不同区块链实例,各节点设备都部署有相应的插件管理器,用于管理相应节点设备上部署的各区块链节点(包括主网节点和子网节点)在运行时所依赖的插件模块,也即用于构成各区块链节点的插件模块。基于此,节点设备可以通过第一区块链子网的子网节点对应的插件管理器,启动用于构成第一区块链子网的子网节点的插件模块。
在一种情况下,节点设备中只会部署一个共享插件管理器,用于管理该节点设备中部署的所有区块链节点对应的插件模块,即该共享插件管理器对应于节点设备上部署的所有区块链节点。具体而言,共享插件管理器中可以维护有本地部署的各区块链节点的插件配置信息。由于同一区块链网络中的不同区块链节点的插件模块通常相同,所以区块链节点的插件配置信息与该区块链节点所属的区块链网络的插件配置信息通常是一致地,当然,同一区块链网络中的不同区块链节点的插件模块也可能不同。区块链节点的插件配置信息用于指示构成所述某一区块链节点的具体的插件模块,例如可以包括:业务网络插件、服务插件、P2P (peer-to-peer,点对点通讯)插件、区块链子网管理插件、Cache(高速缓存存储器)插件、验证插件、事件管理插件、共识插件、同步插件、执行插件、区块链插件、存储插件等,本说明书对此并不做任何限制。
在另一种情况下,某一节点设备会根据该节点设备部署的每个区块链节点均单独分配一个对应的独立插件管理器,例如可以分配一独立插件管理器单独应用于构成第一区块链子网的子网节点。具体而言,任一独立插件管理器可以仅维护有对应区块链节点的插件配置信息,专门负责管理对应区块链节点的插件模块,例如开启、关闭、替换相应区块链节点的插件模块等。
其中,节点设备中部署的插件管理器其能够通过读取前述子网管理列表获取第一区块链节点的插件配置信息。
节点设备上不同的区块链节点可能在运行时依赖于同一个插件模块,而这样的插件就是共享插件。例如节点设备A上目前处于开启状态的区块链节点包括nodeA和nodeA1,用于构成 nodeA的插件模块包括插件1.0、插件2.0、插件3.0和插件4.0,用于构成nodeA1的插件模块包括插件1.1、插件2.0、插件3.1、插件4.1和插件5.1,其中,插件1.0和插件1.1、插件3.0和插件3.1、插件4.0和插件4.1虽然属于同一类型的插件模块,具有相同的插件功能,但依然是两个不同的插件模块被分别嵌入不同的区块链节点,彼此不会共享信息,本质上属于不同的插件模块。而插件2.0则是同时被nodeA和nodeA1所依赖,因此,像插件2.0这种同时被两个或两个以上的区块链节点共同使用的插件模块就属于节点设备A下的共享插件,与之对应地,仅被一个区块链节点单独依赖的插件模块则属于节点设备A下的独立插件,例如上述除插件2.0 以外的插件均属于独立插件。
插件管理器中可以维护各插件模块之间的依赖关系。假如插件A的正常运行必须要求插件 B已经运行,那么可以认为插件A与插件B之间具有依赖关系,并且插件A依赖于插件B。当节点设备根据所述节点启动信息启动用于构成第一区块链子网的子网节点的插件模块时,可以按照构成该节点的各个插件模块之间的依赖关系,依次启动各个插件模块。例如,在用于构成 nodeA1的插件模块包括插件1.1、插件2.0、插件3.1、插件4.1和插件5.1,且插件4.1和插件 5.1依赖于插件3.1、插件3.1依赖于插件1.1和插件2.0的情况下,节点设备可以先启动插件1.1 和插件2.0,再启动插件3.1,最后启动插件4.1和插件5.1。
节点设备上部署的插件管理器,可以根据本地部署的各区块链节点的插件配置信息以及运行状态,维护一个插件信息属性列表,用于标注所有插件模块的属性信息,包括是共享插件还是独立插件,与其他插件模块的依赖关系等。插件信息属性列表可以实时更新地,例如,当插件管理器读取子网管理列表后,发现当前运行状态为开启状态的区块链子网只有 mainnet0和subnet1,那么就会进一步查找得到本地部署的mainnet0和subnet1分别对应的nodeA与nodeA1的插件配置信息,进而比对可以得到nodeA与nodeA1所共同使用的插件模块为插件2.0,于是将插件信息属性列表中的插件2.0标注为共享插件。而当subnet1关闭后,插件管理器再次读取子网管理列表发现运行状态为开启状态的区块链子网只有mainnet0,那么就只能查找得到的nodeA的插件配置信息,此时不存在任何共享插件,于是可以将插件信息属性列表中的插件2.0从共享插件更改为独立插件。除了通过子网管理列表中各区块链子网的子网信息获取本地部署的各子网节点的插件配置信息、运行状态以外,插件管理器也可以单独维护本地部署的主网节点和各子网节点的插件配置信息与运行状态,而在对相应子网节点完成启动后,自行更新维护的运行状态等信息,从而可以更加及时、准确地更新插件信息属性列表中的各插件模块的属性信息。
进一步地,节点设备可以通过下述过程启动用于构成第一区块链子网中任一区块链节点的插件模块:
确定用于构成所述任一区块链节点的各插件模块的插件描述信息,以及各插件模块的运行需求。在本实施例中,可以通过查询任一区块链节点对应的插件信息属性列表,确定用于构成该节点的各插件模块的插件描述信息以及运行需求,其中,插件描述信息可以包括插件类型、插件名、插件功能中至少一项,用于指向具体的插件模块。
进而,在任一插件模块的运行需求为共享运行的情况下,若存在匹配于该插件模块的插件描述信息的已开启插件模块,而且所述已开启插件模块的运行模式为共享模式,则节点设备可以将所述已开启插件模块共享至所述任一区块链节点。其中,所述各插件模块的运行需求被定义于所述任一区块链节点对应的插件配置信息中,若插件配置信息中任一插件模块的运行需求为共享运行,说明需要使该任一插件模块以共享模式运行。并且,如果在启动该任一插件模块之前,第一节点设备就已经通过插件信息属性列表查找到该任一插件模块的插件描述信息对应的已开启插件模块,那么可以进一步在确定该已开启插件模块的运行模式为共享模式的情况下将该已开启插件模块共享至该任一插件模块所属的区块链节点。
或者,在所述任一插件模块的运行需求为共享运行的情况下,若不存在匹配于所述插件描述信息且运行模式为共享模式的已开启插件模块,则节点设备可以启动所述任一插件模块。若插件配置信息中任一插件模块的运行需求为共享运行,说明需要使该任一插件模块以共享模式运行。并且,如果在启动该任一插件模块之前,第一节点设备就已经通过插件信息属性列表查找到不存在该任一插件模块的插件描述信息对应的已开启插件模块,或者虽然存在该已开启插件模块但其运行模式不为共享模式,那么此时认为不存在匹配于所述插件描述信息且运行模式为共享模式的已开启插件模块,因此需要启动该任一插件模块。同时,在启动所述插件描述信息对应的插件模块时,还可以基于所述运行需求设置所启动的插件模块的运行模式,例如由于该任一插件模块的共享需求为共享运行。因此,可以将启动后的任一插件模块的运行模式设置为共享模式,以使后续需要使用该任一插件模块的区块链节点在启动时可以将该任一插件模块共享至后续启动的区块链节点。
再或者,在所述任一插件模块的运行需求为独立运行的情况下,节点设备可以启动所述任一插件模块。若插件配置信息中任一插件模块的运行需求为独立运行,说明需要使该任一插件模块以独享模式运行,因此可以直接启动该任一插件模块并将其运行模式设置为独享模式,以使后续需要使用该任一插件模块的区块链节点在启动时无法将该任一插件模块共享至后续启动的区块链节点,从而满足其独享模式的运行模式,确保插件配置信息中该任一插件模块独立运行的运行需求。
在上述情况下,各插件模块的运行需求被定义于所述任一区块链节点对应的插件配置信息中,而不同区块链节点对应的各个插件配置信息可以有所差异,因此对于不同的区块链节点可以分配不同的插件共享策略,这种对于不同的区块链节点的差异化管理能够灵活地满足用户的各类实际需求。在另一种情况下,各插件模块的运行需求为全局预定义信息,因此任一区块链节点对应的插件配置信息中可以无需记录各插件模块的运行需求,插件配置器根据不同的插件描述信息维护有各个插件模块的运行需求,那么在通过上述方式启动插件模块时,使得预设的插件模块总以共享模式运行,当需要启动用于构成任一区块链节点的插件模块时,如果该插件模块的插件描述信息表明该插件模块具有共享需求,则可以直接将对应该插件描述信息的已开启插件模块共享至该任一区块链节点,从而提供统一的共享策略。
在节点设备通过加载读取的创世块信息启动第一区块链子网的子网节点的情况下,可以向读取到的(除所述节点设备中部署的所述子网节点对应的节点成员之外的其他)节点成员分别发送握手报以建立网络连接,该握手报文中可以包含前述过程读取到的第一子网标识,以便其他节点成员根据该标识确认待启动的是哪个区块链子网。上述握手报文的具体收发过程可以参见相关技术中的记载,此处不再赘述。
可以理解的是,前述方案是从部署有第一区块链子网中的任一子网节点的节点设备的角度进行的说明。部署有第一区块链子网中的各个子网节点的节点设备可以通过上述方式分别启动相应的子网节点,并互相通过握手报文建立网络连接。在各个子网节点建立上述网络连接完成后,各个节点设备即完成对第一区块链子网的启动过程。
在一实施例中,启动后的第一区块链子网中可以加入新的节点(下称待加入子网节点)。例如,用于部署待加入子网节点的目标节点设备可以通过链下方式向部署有任一第一区块链子网中的任一子网节点的节点设备发起入网请求,其中,该请求中可以包含目标节点设备IP 地址、端口号等网络信息,还可以包含待加入子网节点所对应节点成员的身份信息。响应于该请求,节点设备可以对该节点成员的身份信息进行验证,当然,在节点设备中部署的子网节点对应于第一区块链子网的普通用户的情况下,该节点设备可以将上述身份信息发送至第一区块链子网的管理员所对应的节点设备,以由该设备进行身份验证;或者,也可以在第一区块链子网中发起包含上述身份信息的身份验证交易,以由第一区块链子网中的各个子网节点分别进行验证。
在上述身份验证通过的情况下,节点设备可以执行在第一区块链子网发起的用于获取第一区块链子网的创世块信息的交易,并从该交易的收据中监听到第一区块链子网的创世块信息,该创世块信息包括第一区块链子网的第一子网标识。具体而言,节点设备可以响应于该交易,在本地维护的对应于第一区块链子网的第一数据库中读取上述创世块信息,其中,上述创世块信息可以包括第一区块链子网自身及其所管理的下一级区块链子网的运行状态等配置信息、第一区块链子网中部署的***合约(如前述的Subnet合约、用于记录第一区块链子网的节点成员信息的node合约等)和/或在第一区块链子网中创建的账户(外部账户、合约账户等)的账户信息。另外,上述获取第一区块链子网的创世块信息的交易可以为该节点发起的无需共识的本地交易,或者,也可以为第一区块链子网的管理员发起的需要共识的区块链交易,本说明书并不对此进行限制。
在获取到上述创世块信息的情况下,节点设备可以通过链下方式将所述创世块信息发送至所述目标节点设备,以由该目标节点设备通过加载所述创世块信息启动所述待加入子网节点。进一步地,节点设备可以执行在第一区块链子网发起的用于新增子网节点的交易,在本地部署的第一区块链子网的子网节点与所述待加入子网节点之间建立网络连接。
在通过上述方式加入第一区块链子网之后,待加入区块链节点即成为与第一区块链子网中已有区块链节点(如所述节点设备中部署的区块链节点)类似的区块链节点。可以理解的是,因为第一区块链标识被记录在第一数据库中,所以目标节点设备可以从节点设备处直接获取包含该标识的创世块信息,而且节点设备实现待加入子网节点加入第一区块链子网的过程中,既不需要与区块链主网交互,也不需要从区块链主网对应的数据库中获取数据,所以待加入子网节点加入第一区块链子网的过程与区块链主网无关。而从目标节点设备的角度来说,即便其本地不部署区块链主网中的区块链节点,甚至不部署任何区块链节点,该节点设备仍然可以通过与前述节点设备的交互获取到第一区块链子网的创世块信息,从而加载实现第一区块链子网的子网节点。
在另一实施例中,也可以在启动后的第一区块链子网的基础上创建新的、下一级区块链子网(下称第二区块链子网)。例如,所述节点设备可以响应于在第一区块链子网中发起的用于创建第二区块链子网的交易,在本地创建第二区块链子网中的子网节点,并在该子网节点上部署包含对应于第二区块链子网的第二子网标识的***合约;其中,第二子网标识为按照预定义的调整规则对第一子网标识的取值进行调整后所生成。其中,节点设备在本地创建第二区块链子网中的子网节点的过程,与响应于在区块链主网中发起的用于创建第一区块链子网的交易在本地创建第一区块链子网中的子网节点的过程类似,可以参见前述实施例的记载,此处不再赘述。
值得说明的是,对应于第二区块链子网的第二子网标识可以根据前述第一子网标识生成,如按照预定义的调整规则对第一子网标识的取值进行调整后所生成。其中,上述调整规则可以为在第一子网标识的基础上递增,并使用“.”作为分隔符表示第二区块链子网在的网络层级。例如,在第一区块链子网为图4所示的subnet1的情况下,节点设备A(部署有区块链节点 nodeA和nodeA1)可以在本地创建nodeA1.1,从而在subnet1的基础上创建subnet1.1。其中,新创建的subnet1的第二子网标识为“1.1”,而第一区块链子网的第一子网标识为“1”,上述第二子网标识“1.1”即在第一子网标识“1”的基础上生成。当然,在创建subnet1.1之后,还可以在subnet1的基础上继续创建新的第二区块链子网subnet1.2、subnet1.3…;或者,在第一区块链子网为subnet2的情况下,可以在该子网的基础上生成第二区块链子网subnet2.1、 subnet2.2…;而在第二区块链子网subnet1.1的基础上,当然还可以进一步创建第三区块链子网subnet1.1.1、subnet1.1.2、subnet1.1.3等(图4中并未示出),不再赘述。
通过上述方式,多层次树形结构中的任一区块链子网被启动后,在该区块链子网基础上创建的下一级区块链子网的子网标识,都是在该区块链子网的子网标识的基础上按照预定义的调整规则调整得到地,避免了新创建区块链子网的子网标识与多层次树形结构中已有区块链网络的网络标识重复(即相同),有效实现了多层次树形结构中各个区块链网络的网络标识的全局唯一性,有助于提升区块链网络的管理效率。
图6是一示例性实施例提供的一种设备的结构示意图。请参考图6,在硬件层面,该设备包括处理器602、内部总线604、网络接口606、内存608以及非易失性存储器610,当然还可能包括其他业务所需要的硬件。本说明书一个或多个实施例可以基于软件方式来实现,比如由处理器602从非易失性存储器610中读取对应的计算机程序到内存608中然后运行。当然,除了软件实现方式之外,本说明书一个或多个实施例并不排除其他实现方式,比如逻辑器件抑或软硬件结合的方式等等,也就是说以下处理流程的执行主体并不限定于各个逻辑单元,也可以是硬件或逻辑器件。
图7是一示例性实施例提供的一种区块链子网的启动装置的框图。请参考图7,该装置可以应用于如图6所示的设备中,以实现本说明书的技术方案。其中,该区块链子网的启动装置应用于节点设备,所述节点设备中部署有归属于区块链主网的主网节点和归属于第一区块链子网的子网节点,该第一区块链子网由所述区块链主网所管理,所述装置包括:
信息读取单元701,用于从所述节点设备维护的第一数据库中读取节点启动信息,所述节点启动信息包括第一区块链子网对应的第一子网标识、第一区块链子网的创世块信息和节点成员,该第一数据库对应于第一区块链子网的子网节点;
节点启动单元702,用于通过加载读取的所述创世块信息启动第一区块链子网的子网节点,并向读取的所述节点成员分别发送包含第一子网标识的握手报文以建立网络连接。
可选地,还包括:
第一节点创建单元703,用于响应于在所述区块链主网中发起的用于创建第一区块链子网的交易,在本地创建第一区块链子网的子网节点,并在该子网节点上部署包含第一子网标识的***合约;
其中,所述节点启动信息中的第一子网标识包括:第一数据库记录的所述***合约中包含的第一子网标识。
可选地,所述信息读取单元701还用于:
响应于包含第一数据库的描述信息的子网启动指令,从第一数据库中读取所述节点启动信息;或者,
响应于包含第一子网标识的子网启动指令,根据预定义的子网标识与数据库之间的对应关系确定第一子网标识对应的第一数据库,并从第一数据库中读取所述节点启动信息。
可选地,还包括:
指令监听单元704,用于执行在所述区块链主网中发起的用于启动所述第一区块链子网的交易,并从该交易的收据中监听到所述子网启动指令。
可选地,所述信息读取单元701还用于:
在所述区块链主网的主网节点未启动的情况下,从第一数据库中读取节点启动信息。
可选地,所述节点启动单元702还用于:
查询所述区块链主网维护的子网管理列表,以确定第一区块链子网的运行状态;
在第一区块链子网的运行状态为开启状态的情况下,启动第一区块链子网的子网节点。
可选地,所述节点启动单元702还用于:
读取所述节点设备维护的对应于主网节点的数据库,并从该数据库中查询所述子网管理列表。
可选地,所述节点启动单元702还用于:
通过第一区块链子网的子网节点对应的插件管理器,启动用于构成第一区块链子网的子网节点的插件模块;
其中,所述插件管理器为单独应用于构成第一区块链子网的子网节点的独立插件管理器;或者,所述插件管理器为所述节点设备上部署的所有区块链节点对应的共享插件管理器。
可选地,所述节点启动单元702还用于:
确定用于构成第一区块链子网的子网节点的各插件模块的插件描述信息和各插件模块的运行需求;
在任一插件模块的运行需求为共享运行的情况下,若存在匹配于所述任一插件模块的插件描述信息的已开启插件模块,且所述已开启插件模块的运行模式为共享模式,则将所述已开启插件模块共享至第一区块链子网的子网节点;
在所述任一插件模块的运行需求为共享运行的情况下,若不存在匹配于所述插件描述信息且运行模式为共享模式的已开启插件模块,则启动所述任一插件模块;
在所述任一插件模块的运行需求为独立运行的情况下,启动所述任一插件模块。
可选地,还包括:
第二节点创建单元705,用于响应于在第一区块链子网中发起的用于创建第二区块链子网的交易,在本地创建第二区块链子网中的子网节点,并在该子网节点上部署包含对应于第二区块链子网的第二子网标识的***合约;
其中,第二子网标识为按照预定义的调整规则对第一子网标识的取值进行调整后所生成。
可选地,还包括:
信息监听单元706,用于执行在所述第一区块链子网发起的用于获取第一区块链子网的创世块信息的交易,从该交易的收据中监听到第一区块链子网的创世块信息,所述创世块信息包括第一子网标识;
信息发送单元707,用于将所述创世块信息发送至用于部署待加入子网节点的目标节点设备,以由该目标节点设备通过加载所述创世块信息启动所述待加入子网节点;
交易执行单元708,用于执行在所述第一区块链子网发起的用于新增子网节点的交易,在本地部署的第一区块链子网的子网节点与所述待加入子网节点之间建立网络连接。
上述实施例阐明的***、装置、模块或单元,具体可以由计算机芯片或实体实现,或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体地,计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然,在实施本说明书时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/ 或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
本说明书可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述,例如程序模块。一般地,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组建、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书,在这些分布式计算环境中,由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中,程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。在一个典型的配置中,计算机包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带、磁盘存储、量子存储器、基于石墨烯的存储介质或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
在本说明书一个或多个实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目地,而非旨在限制本说明书一个或多个实施例。在本说明书一个或多个实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解,尽管在本说明书一个或多个实施例可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本说明书一个或多个实施例范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境,如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
以上所述仅为本说明书一个或多个实施例的较佳实施例而已,并不用以限制本说明书一个或多个实施例,凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本说明书一个或多个实施例保护的范围之内。
Claims (14)
1.一种区块链子网的启动方法,应用于节点设备,所述节点设备中部署有归属于区块链主网的主网节点和归属于第一区块链子网的子网节点,该第一区块链子网由所述区块链主网所管理,所述方法包括:
从所述节点设备维护的第一数据库中读取节点启动信息,所述节点启动信息包括第一区块链子网对应的第一子网标识、第一区块链子网的创世块信息和节点成员,该第一数据库对应于第一区块链子网的子网节点;
通过加载读取的所述创世块信息启动第一区块链子网的子网节点,并向读取的所述节点成员分别发送包含第一子网标识的握手报文以建立网络连接。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括:
响应于在所述区块链主网中发起的用于创建第一区块链子网的交易,在本地创建第一区块链子网的子网节点,并在该子网节点上部署包含第一子网标识的***合约;
其中,所述节点启动信息中的第一子网标识包括:第一数据库记录的所述***合约中包含的第一子网标识。
3.根据权利要求2所述的方法,所述从所述节点设备维护的第一数据库中读取节点启动信息,包括:
响应于包含第一数据库的描述信息的子网启动指令,从第一数据库中读取所述节点启动信息;或者,
响应于包含第一子网标识的子网启动指令,根据预定义的子网标识与数据库之间的对应关系确定第一子网标识对应的第一数据库,并从第一数据库中读取所述节点启动信息。
4.根据权利要求3所述的方法,还包括:
执行在所述区块链主网中发起的用于启动所述第一区块链子网的交易,并从该交易的收据中监听到所述子网启动指令。
5.根据权利要求1所述的方法,从第一数据库中读取节点启动信息,包括:
在所述区块链主网的主网节点未启动的情况下,从第一数据库中读取节点启动信息。
6.根据权利要求1所述的方法,所述启动第一区块链子网的子网节点,包括:
查询所述区块链主网维护的子网管理列表,以确定第一区块链子网的运行状态;
在第一区块链子网的运行状态为开启状态的情况下,启动第一区块链子网的子网节点。
7.根据权利要求6所述的方法,所述查询所述区块链主网维护的子网管理列表,包括:
读取所述节点设备维护的对应于主网节点的数据库,并从该数据库中查询所述子网管理列表。
8.根据权利要求1所述的方法,所述启动第一区块链子网的子网节点,包括:
通过第一区块链子网的子网节点对应的插件管理器,启动用于构成第一区块链子网的子网节点的插件模块;
其中,所述插件管理器为单独应用于构成第一区块链子网的子网节点的独立插件管理器;或者,所述插件管理器为所述节点设备上部署的所有区块链节点对应的共享插件管理器。
9.根据权利要求8所述的方法,所述启动用于构成第一区块链子网的子网节点的插件模块,包括:
确定用于构成第一区块链子网的子网节点的各插件模块的插件描述信息和各插件模块的运行需求;
在任一插件模块的运行需求为共享运行的情况下,若存在匹配于所述任一插件模块的插件描述信息的已开启插件模块,且所述已开启插件模块的运行模式为共享模式,则将所述已开启插件模块共享至第一区块链子网的子网节点;
在所述任一插件模块的运行需求为共享运行的情况下,若不存在匹配于所述插件描述信息且运行模式为共享模式的已开启插件模块,则启动所述任一插件模块;
在所述任一插件模块的运行需求为独立运行的情况下,启动所述任一插件模块。
10.根据权利要求1所述的方法,还包括:
响应于在第一区块链子网中发起的用于创建第二区块链子网的交易,在本地创建第二区块链子网中的子网节点,并在该子网节点上部署包含对应于第二区块链子网的第二子网标识的***合约;
其中,第二子网标识为按照预定义的调整规则对第一子网标识的取值进行调整后所生成。
11.根据权利要求1所述的方法,还包括:
执行在所述第一区块链子网发起的用于获取第一区块链子网的创世块信息的交易,从该交易的收据中监听到第一区块链子网的创世块信息,所述创世块信息包括第一子网标识;
将所述创世块信息发送至用于部署待加入子网节点的目标节点设备,以由该目标节点设备通过加载所述创世块信息启动所述待加入子网节点;
执行在所述第一区块链子网发起的用于新增子网节点的交易,在本地部署的第一区块链子网的子网节点与所述待加入子网节点之间建立网络连接。
12.一种区块链子网的启动装置,应用于节点设备,所述节点设备中部署有归属于区块链主网的主网节点和归属于第一区块链子网的子网节点,该第一区块链子网由所述区块链主网所管理,所述装置包括:
信息读取单元,用于从所述节点设备维护的第一数据库中读取节点启动信息,所述节点启动信息包括第一区块链子网对应的第一子网标识、第一区块链子网的创世块信息和节点成员,该第一数据库对应于第一区块链子网的子网节点;
节点启动单元,用于通过加载读取的所述创世块信息启动第一区块链子网的子网节点,并向读取的所述节点成员分别发送包含第一子网标识的握手报文以建立网络连接。
13.一种电子设备,包括:
处理器;
用于存储处理器可执行指令的存储器;
其中,所述处理器通过运行所述可执行指令以实现如权利要求1-11中任一项所述的方法。
14.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机指令,该指令被处理器执行时实现如权利要求1-11中任一项所述方法的步骤。
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