CN114499824A - 一种区块链的节点***及其协作方法 - Google Patents

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CN114499824A CN202210009693.5A CN202210009693A CN114499824A CN 114499824 A CN114499824 A CN 114499824A CN 202210009693 A CN202210009693 A CN 202210009693A CN 114499824 A CN114499824 A CN 114499824A
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Abstract

本发明提供了一种区块链的节点***及其协作方法，涉及区块链领域，该***包括：部门子链、城市主链和省级主链构成的三级区块链网络，以及数据连接后台；其中，所述省级主链中包含若干城市节点，每一城市节点均通过所述数据连接后台连接有对应的一个所述城市主链，每个所述城市主链均通信连接有若干所述部门子链；所述城市主链与其通信连接的所述部门子链构成对应所述城市节点的城市主子链***，所述数据连接后台用于为对应的所述城市主子链***进行公证。本发明基于各个城市的三级区块链网络，同时建立省级联盟链，实现各地市节点共同管理，促进城市数据的联通化。

Description

一种区块链的节点***及其协作方法
技术领域
本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种区块链的节点***及其协作方法。
背景技术
区块链从本质上讲，它是一个共享数据库，存储于其中的数据或信息，具有“不可伪造”“全程留痕”“可以追溯”“公开透明”“集体维护”等特征。基于这些特征，区块链技术奠定了坚实的“信任”基础，创造了可靠的“合作”机制，具有广阔的运用前景。区块链是分布式总账的一种。一条区块链就是一个独立的账本，两条不同的链，就是两个不同的独立的账本，两个账本没有关联，本质上价值没有办法在账本间转移，但是对于具体的某个用户，用户在一条区块链上存储的价值，能够变成另一条链上的价值，这就是价值的流通。
现阶段区块链技术存在技术标准不统一，技术架构成熟度不够等问题，如政府部门各自单独建设，容易造成***重复建设、数据无法共享等问题，耗费大量人力物力和时间成本。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种区块链的节点***及其协作方法，用以解决现有技术中问题全部或者之一。
基于上述目的，本发明提供了一种区块链的节点***，包括：
部门子链、城市主链和省级主链构成的三级区块链网络，以及数据连接后台；
其中，所述省级主链中包含若干城市节点，每一城市节点均通过所述数据连接后台连接有对应的一个所述城市主链，每个所述城市主链均通信连接有若干所述部门子链；
所述城市主链与其通信连接的所述部门子链构成对应所述城市节点的城市主子链***，所述数据连接后台用于为对应的所述城市主子链***进行公证。
可选的，所述部门子链有若干业务部门组成，所述部门子链包括：
链上资源管理模块，用于对所述部门子链相关联的组织、节点和智能合约进行管理；
业务功能模块，用于对所述部门子链的数据进行处理；
跨链请求模块，用于当产生跨链需求时，发起跨链请求。
可选的，所述业务功能模块具体包括：
上链单元，用于进行数据上链处理；
调用单元，用于调用所述部门子链中的智能合约；
处理单元，用于进行所述智能合约的处理。
可选的，所述城市主链包括：
组织管理模块，用于对所述城市主链对应的组织加入以及组织信息的管理；
子链管理模块，用于对所述城市主链通信连接的各个所述部门子链进行管理；
本链管理模块，用于对所述城市主链相关联的组织、节点和智能合约进行管理；
第一通讯模块，用于协调所述城市主链通信连接的各个所述部门子链间跨链通讯，提供跨链通讯用信道，以及进行跨链通讯时的协调和监管。
可选的，所述省级主链包括：
城市管理模块，用于管理加入的城市接地那，并获取各个所述城市节点对应的城市主子链***的整体运行情况；
第二通讯模块，用于当跨链请求为跨城市跨链请求时，提供跨链通讯用信道，以及进行跨链通讯时的协调和监管。
可选的，所述数据连接后台包括：
数据收集模块，用于获取所述城市主链上的数据，并提交至所述省级主链；
第三通讯模块，用于当跨链请求为跨城市跨链请求时，提供跨链通讯用信道，以及进行跨链通讯时的协调和监管；
后台管理模块，用于提供省级主链的区块链即服务管理后台。
可选的，所述部门子链还包括：
第一锚定模块，用于将所述部门子链的链上数据打包成merkle树，并提交至对应的所述城市主链；
所述城市主链还包括：
第二锚定模块，用于获取所述部门子链提交的所述merkle树，并提交至所述数据连接后台。
可选的，所述数据连接后台还包括：
第三锚定模块，用于获取所述城市主链提交的所述merkle树，并提交至所述省级主链。
可选的，所述省级主链还包括：
第四锚定模块，用于获取所述数据连接后台提交的所述merkle树，并基于所述merkle树进行信用评定。
进一步的，本发明还提供一种区块链的节点***的协作方法，包括以下步骤：
所述部门子链进行其数据的处理，并当产生跨链需求时，发起跨链请求；
基于所述跨链请求，所述城市主链协调所述城市主链通信连接的各个所述部门子链间跨链通讯，并提供跨链通讯用信道，以及进行跨链通讯时的协调和监管；
当所述跨链请求为跨城市跨链请求时，所述数据连接后台和所述省级主链提供跨链通讯用信道，以及进行跨链通讯时的协调和监管，将城市主链的链上数据提交至所述省级主链。
进一步的，本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述区块链的节点***的协作方法的步骤。
进一步的，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述区块链的节点***的协作方法的步骤。
进一步的，本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述区块链的节点***的协作方法的步骤。
从上面所述可以看出，本发明提供的区块链的节点***及其协作方法，基于各个城市的三级区块链网络，同时建立省级联盟链，实现各地市节点共同管理，促进城市数据的联通化，实现各级机关部门、各城市、各企业以及企业各环节之间的协作，解决省市之间、地方之间、企业与政府之间以及部门之间的数据共享不足的问题，降低社会资源浪费，满足各应用子链或应用子链间的跨链业务需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为本发明的区块链的节点***的结构示意图；
图2为本发明的区块链的节点***中部门子链具体的结构示意图；
图3为本发明的区块链的节点***中城市主链具体的结构示意图；
图4为本发明的区块链的节点***中省级主链具体的结构示意图；
图5为本发明的区块链的节点***中数据连接后台具体的结构示意图；
图6为本发明的区块链的节点***应用在市内跨链请求时的示意图；
图7为本发明的区块链的节点***应用在跨城市跨链请求时的示意图；
图8为本发明的区块链的节点***的协作方法的流程示意图；
图9是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
需要说明的是，除非另外定义，本发明实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
作为本发明的一个优选实施例，本发明提供了一种区块链的节点***，包括：
部门子链、城市主链和省级主链构成的三级区块链网络，以及数据连接后台；
其中，所述省级主链中包含若干城市节点，每一城市节点均通过所述数据连接后台连接有对应的一个所述城市主链，每个所述城市主链均通信连接有若干所述部门子链；
所述城市主链与其通信连接的所述部门子链构成对应所述城市节点的城市主子链***，所述数据连接后台用于为对应的所述城市主子链***进行公证。
进一步的，本发明还提供一种区块链的节点***的协作方法，包括以下步骤：
所述部门子链进行其数据的处理，并当产生跨链需求时，发起跨链请求；
基于所述跨链请求，所述城市主链协调所述城市主链通信连接的各个所述部门子链间跨链通讯，并提供跨链通讯用信道，以及进行跨链通讯时的协调和监管；
当所述跨链请求为跨城市跨链请求时，所述数据连接后台和所述省级主链提供跨链通讯用信道，以及进行跨链通讯时的协调和监管，将城市主链的链上数据提交至所述省级主链。
本发明基于多级的主子链跨链***及其协作方法，基于各个城市的三级区块链网络，同时建立省级联盟链，实现各地市节点共同管理，促进城市数据的联通化，实现各级机关部门、各城市、各企业以及企业各环节之间的协作，解决省市之间、地方之间、企业与政府之间以及部门之间的数据共享不足的问题，降低社会资源浪费，满足各应用子链或应用子链间的跨链业务需求。
下面结合附图对本发明区块链的节点***及其协作方法的较佳实施例进行说明。
请参阅图图1，本发明提供一种区块链的节点***，该***包括：
部门子链100、城市主链200和省级主链300构成的三级区块链网络，以及数据连接后台400。
省级主链300中包含若干城市节点，每一城市节点均通过数据连接后台400连接有对应的一个城市主链200，每个城市主链200均通信连接有若干部门子链100。
城市主链200与其通信连接的部门子链100构成对应城市节点的城市主子链***，数据连接后台400用于为对应的城市主子链***进行公证。
需要说明的是，当应用对象为集团公司时，也可使用此三级区块链网络的构架，对集团及其下属的分公司、子公司进行区块链底层网络的部署应用，解决企业之间的区块链网络管理及数据交互问题。另外，当需要扩展网络层级时，只需增加对应的上层管理节点，同样通过数据连接后台400，对三级区块链网络进行多级扩展。
本发明基于多级的主子链跨链***，基于各个城市的三级区块链网络，同时建立省级联盟链，实现各地市节点共同管理，促进城市数据的联通化，实现各级机关部门、各城市、各企业以及企业各环节之间的协作，解决省市之间、地方之间、企业与政府之间以及部门之间的数据共享不足的问题，降低社会资源浪费，满足各应用子链或应用子链间的跨链业务需求。
请参阅图图2，部门子链100有若干业务部门组成，部门子链100包括：
链上资源管理模块110，用于对部门子链相关联的组织、节点和智能合约进行管理。
业务功能模块120，用于对部门子链100的数据进行处理。在本实施例中，业务功能模块120具体包括：
上链单元，用于进行数据上链处理；
调用单元，用于调用部门子链中的智能合约，智能合约可以是相关用户自定义设置的；
处理单元，用于进行智能合约的处理；
需要说明的是，部门子链100数据其他的相关处理也是通过业务功能模块120完成。
跨链请求模块130，用于当产生跨链需求时，发起跨链请求。
第一锚定模块140，用于将部门子链100的链上数据打包成merkle树，并提交至对应的城市主链200。基于提交的mekle树，可以提升各个城市子链的信用。
请参阅图3，城市主,200包括：
组织管理模块210，用于对城市主链200对应的组织加入以及组织信息的管理。
子链管理模块220，用于对城市主链200通信连接的各个部门子链进行管理，以此掌握各个部门子链100的运行信息，包括但不局限于部门子链100的数量、部门子链100各自参与组织、各个部门子链100的信息等。
本链管理模块230，用于对城市主链200相关联的组织、节点和智能合约进行管理。
第一通讯模块240，用于协调城市主链200通信连接的各个部门子链100间跨链通讯，提供跨链通讯用信道，以及进行跨链通讯时的协调和监管。
第二锚定模块250，用于获取部门子链100提交的merkle树，并提交至数据连接后台400。
请参阅图4，省级主链300包括：
城市管理模块310，用于管理加入的城市接地那，并获取各个城市节点对应的城市主子链***的整体运行情况；
第二通讯模块320，用于当跨链请求为跨城市跨链请求时，提供跨链通讯用信道，以及进行跨链通讯时的协调和监管。
第四锚定模块330，用于获取数据连接后台400提交的merkle树，并基于merkle树进行信用评定。
省级主链300不仅可以容纳城市节点的加入，还可以容纳城市主子链同***构网络的加入。
请参阅图5，数据连接后台400用于将城市主链200和省级主链200连接起来，数据连接后台400作为两个链的参与者，成为两个链的连接枢纽，起到跨链公证人作用，数据连接后台400包括：
数据收集模块410，用于获取即收集城市主链200上的数据，并提交至省级主链300，例如城市主子链的参与部门列表，城市上创建的子链列表等。
第三通讯模块420，用于当跨链请求为跨城市跨链请求时，提供跨链通讯用信道，以及进行跨链通讯时的协调和监管。当有跨链事件发生时，数据连接后台400需判断是否是跨城市主子链的跨城市跨链需求，如果是，则需将该需求提交到省级主链300，由省级主链300路由后传递到目标城市的城市主子链***。
后台管理模块430，用于提供省级主链300的区块链即服务管理后台。包括省级主链300上的各种管理功能，如新城市接地那的加入、节点监控、新链码的部署等功能，需要在后台管理模块430上呈现和处理，各个城市节点的城市主子链***的总览也需在后台管理模块430呈现。
第三锚定模块440，用于获取城市主链200提交的merkle树，并提交至省级主链300。
该***可以应用于图6和图7分别所示的市内跨链和跨城市跨链两种跨链场景。在图6所示的跨链请求为市内跨链的场景中，市内跨链只需在本城市的主子链***内完成跨链流程即可，具体流程为：在城市主链200下，部门A子链发起跨链请求，该请求会被该子链上的跨链节点传输到相应的城市主链200；数据连接后台400监听到该跨链请求，获取得知该跨链请求仅需本城市主子链***内跨链即可，所以不做处理；之后，与该城市主链200连接的城市部门B子链上的跨链节点监听到城市主链200上发生的，目标为本子链的跨链请求后，将该跨链请求合理处理后提交到部门B子链，完成跨链。因此跨链请求为市内跨链的场景中需经过如下链路：发起方城市子链→发起方和目标方共同的城市主链→目标方城市子链。
在图7所示的跨链请求为跨城市跨链的场景中，跨城市跨链需要将跨链请求传递到省级主链300，以省级主链300作为信道，方可到达目标城市的城市主子链***，也就是对应的目标方子链，具体流程为：发起方城市的部门A子链发起跨链请求，该子链上的跨链节点将该跨链请求发送到发起方的城市主链200；发起方城市的数据连接后台400监听到该跨链请求后，判断此为跨城市的跨链请求，需要通过省级主链300处理，因此将其提交到省级主链300的发起方城市节点；目标方城市的数据连接后台400随时监听省级主链300上的所有跨链请求，当发现该请求的目标是目标方城市的部门B子链后，将该请求提交到目标方的城市主链200；目标方城市的部门B子链的跨链节点监听到目标方的的城市主链200上发生的目标为本子链的跨链请求后，将该跨链请求提交到部门B子链，完成跨链。因此跨链请求为跨城市跨链的场景中需经过如下链路：发起方城市子链→发起方城市主链→省级子链→目标方城市主链→目标方城市子链。
请参阅图图8，本发明提供一种区块链的节点***的协作方法，该方法包括：
S100、部门子链进行其数据的处理，并当产生跨链需求时，发起跨链请求；
S200、基于跨链请求，城市主链协调城市主链通信连接的各个部门子链间跨链通讯，并提供跨链通讯用信道，以及进行跨链通讯时的协调和监管；
S300、当跨链请求为跨城市跨链请求时，数据连接后台和省级主链提供跨链通讯用信道，以及进行跨链通讯时的协调和监管，将城市主链的链上数据提交至省级主链。
图9示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图9所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)810、通信接口(Communications Interface)820、存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行区块链的节点***的协作方法，该方法包括以下步骤：
S100、所述部门子链进行其数据的处理，并当产生跨链需求时，发起跨链请求；
S200、基于所述跨链请求，所述城市主链协调所述城市主链通信连接的各个所述部门子链间跨链通讯，并提供跨链通讯用信道，以及进行跨链通讯时的协调和监管；
S300、当所述跨链请求为跨城市跨链请求时，所述数据连接后台和所述省级主链提供跨链通讯用信道，以及进行跨链通讯时的协调和监管，将城市主链的链上数据提交至所述省级主链。
此外，上述的存储器830中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的区块链的节点***的协作方法，该方法包括以下步骤：
S100、所述部门子链进行其数据的处理，并当产生跨链需求时，发起跨链请求；
S200、基于所述跨链请求，所述城市主链协调所述城市主链通信连接的各个所述部门子链间跨链通讯，并提供跨链通讯用信道，以及进行跨链通讯时的协调和监管；
S300、当所述跨链请求为跨城市跨链请求时，所述数据连接后台和所述省级主链提供跨链通讯用信道，以及进行跨链通讯时的协调和监管，将城市主链的链上数据提交至所述省级主链。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的区块链的节点***的协作方法，该方法包括以下步骤：
S100、所述部门子链进行其数据的处理，并当产生跨链需求时，发起跨链请求；
S200、基于所述跨链请求，所述城市主链协调所述城市主链通信连接的各个所述部门子链间跨链通讯，并提供跨链通讯用信道，以及进行跨链通讯时的协调和监管；
S300、当所述跨链请求为跨城市跨链请求时，所述数据连接后台和所述省级主链提供跨链通讯用信道，以及进行跨链通讯时的协调和监管，将城市主链的链上数据提交至所述省级主链。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种区块链的节点***，其特征在于，包括：
部门子链、城市主链和省级主链构成的三级区块链网络，以及数据连接后台；
其中，所述省级主链中包含若干城市节点，每一城市节点均通过所述数据连接后台连接有对应的一个所述城市主链，每个所述城市主链均通信连接有若干所述部门子链；
所述城市主链与其通信连接的所述部门子链构成对应所述城市节点的城市主子链***，所述数据连接后台用于为对应的所述城市主子链***进行公证。
2.根据权利要求1所述的区块链的节点***，其特征在于，所述部门子链有若干业务部门组成，所述部门子链包括：
链上资源管理模块，用于对所述部门子链相关联的组织、节点和智能合约进行管理；
业务功能模块，用于对所述部门子链的数据进行处理；
跨链请求模块，用于当产生跨链需求时，发起跨链请求。
3.根据权利要求2所述的区块链的节点***，其特征在于，所述业务功能模块具体包括：
上链单元，用于进行数据上链处理；
调用单元，用于调用所述部门子链中的智能合约；
处理单元，用于进行所述智能合约的处理。
4.根据权利要求3所述的区块链的节点***，其特征在于，所述城市主链包括：
组织管理模块，用于对所述城市主链对应的组织加入以及组织信息的管理；
子链管理模块，用于对所述城市主链通信连接的各个所述部门子链进行管理；
本链管理模块，用于对所述城市主链相关联的组织、节点和智能合约进行管理；
第一通讯模块，用于协调所述城市主链通信连接的各个所述部门子链间跨链通讯，提供跨链通讯用信道，以及进行跨链通讯时的协调和监管。
5.根据权利要求4所述的区块链的节点***，其特征在于，所述省级主链包括：
城市管理模块，用于管理加入的城市接地那，并获取各个所述城市节点对应的城市主子链***的整体运行情况；
第二通讯模块，用于当跨链请求为跨城市跨链请求时，提供跨链通讯用信道，以及进行跨链通讯时的协调和监管。
6.根据权利要求5所述的区块链的节点***，其特征在于，所述数据连接后台包括：
数据收集模块，用于获取所述城市主链上的数据，并提交至所述省级主链；
第三通讯模块，用于当跨链请求为跨城市跨链请求时，提供跨链通讯用信道，以及进行跨链通讯时的协调和监管；
后台管理模块，用于提供省级主链的区块链即服务管理后台。
7.根据权利要求6所述的区块链的节点***，其特征在于，所述部门子链还包括：
第一锚定模块，用于将所述部门子链的链上数据打包成merkle树，并提交至对应的所述城市主链；
所述城市主链还包括：
第二锚定模块，用于获取所述部门子链提交的所述merkle树，并提交至所述数据连接后台。
8.根据权利要求7所述的区块链的节点***，其特征在于，所述数据连接后台还包括：
第三锚定模块，用于获取所述城市主链提交的所述merkle树，并提交至所述省级主链。
9.根据权利要求8所述的区块链的节点***，其特征在于，所述省级主链还包括：
第四锚定模块，用于获取所述数据连接后台提交的所述merkle树，并基于所述merkle树进行信用评定。
10.一种基于权利要求1-9任一项所述的区块链的节点***所实现的区块链的节点***的协作方法，其特征在于，包括以下步骤：
所述部门子链进行其数据的处理，并当产生跨链需求时，发起跨链请求；
基于所述跨链请求，所述城市主链协调所述城市主链通信连接的各个所述部门子链间跨链通讯，并提供跨链通讯用信道，以及进行跨链通讯时的协调和监管；
当所述跨链请求为跨城市跨链请求时，所述数据连接后台和所述省级主链提供跨链通讯用信道，以及进行跨链通讯时的协调和监管，将城市主链的链上数据提交至所述省级主链。
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