CN116566995B - 一种基于分类、聚类算法的区块链数据传输方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及数据传输技术领域，公开了一种基于分类、聚类算法的区块链数据传输方法，包括区块链***，所述区块链***中包括用户节点、传输节点和共识节点，所述用户节点包括区块链客户端，所述区块链客户端内部设有数据分类***，所述数据分类***可将传输数据分为交易数据、NFT锻造数据、溯源数据和其他数据。本发明通过对现有区块链传输数据的分类，根据时间敏感性的特性进行分类，时间敏感性越强的传输数据则其优先级越高，保证了在网络***中特定数据的实时性，也可对相应的节点进行聚类，在均为交易数据的类型下，让交易节点簇中的节点产生的交易传输数据优先传输，使后续产生的数据验证更有保障，保证了整个***可靠性。

Description

一种基于分类、聚类算法的区块链数据传输方法
技术领域
本发明涉及数据传输技术领域，具体为一种基于分类、聚类算法的区块链数据传输方法。
背景技术
目前，数据传输就是按照一定的规程，通过一条或者多条数据链路，将数据从数据源传输到数据终端，它的主要作用就是实现点与点之间的信息传输与交换，一个好的数据传输方式可以提高数据传输的实时性和可靠性，而区块链数据传输方法区块链技术跟传统的分布式存储有所不同，区块链的分布式存储的独特性主要体现在两个方面：一是区块链每个节点都按照块链式结构存储完整的数据，传统分布式存储一般是将数据按照一定的规则分成多份进行存储，二是区块链每个节点存储都是独立的、地位等同的，依靠共识机制保证存储的一致性，而传统分布式存储一般是通过中心节点往其他备份节点同步数据，且没有任何一个节点可以单独记录账本数据，从而避免了单一记账人被控制或者被贿赂而记假账的可能性，也由记账节点足够多，理论上讲除非所有的节点被破坏，否则账目就不会丢失，从而保证了账目数据的安全性。
但是目前的区块链数据传输方法，至少还存在以下缺陷：
目前的区块链数据传输方法其算法无法对数据类型优先级进行分类，也无法对数据时间敏感性的特性进行分类，从而无法保障在网络***中特定数据的实时性；
目前的区块链数据传输方法其个节点无法进行聚类工作，使其交易节点簇中的节点无法产生交易数据的有优先传输，因此在产生大量交易数据时无法保障可靠性。
因此，我们提出一种基于分类、聚类算法的区块链数据传输方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于分类、聚类算法的区块链数据传输方法，通过对现有区块链传输数据的分类以及根据时间敏感性的特性进行分类从而可优先传输重要数据和到达时间阈值的数据，解决了背景技术中所提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于分类、聚类算法的区块链数据传输方法，包括区块链***，所述区块链***中包括用户节点、传输节点和共识节点，所述用户节点包括区块链客户端，所述区块链客户端内部设有数据分类***，所述数据分类***可将传输数据分为交易数据、NFT锻造数据、溯源数据和其他数据；
所述传输节点与用户节点数据连接，所述传输节点内设有数据分类识别***，所述数据分类识别***可对数据分类进行识别排序，所述传输节点可根据数据优先级调整数据传输先后顺序；
所述共识节点与用户节点数据连接，所述用户节点、传输节点和共识节点内均设有聚类散发分类***，所述聚类散发分类***对传输不同类型数据的节点进行分簇；
所述区块链***中设有数据时间敏感性分类***，所述交易数据、NFT锻造数据、溯源数据以及其他数据上传时均带有时间戳以及相应的时间阈值；
具体方法包括：传输节点接收到其它节点传输来的数据，首先对数据的标签进行识别，当接收到相同优先级的数据时，对发送该数据的源节点类型进行识别，并依据源节点所在簇中的节点优先级进行数据的传输或打包，当优先级较低的传输数据达到相应的时间阈值时，此时优先级最高，则立即进行传输或打包。
作为本发明的一种优选实施方式，所述交易数据、NFT锻造数据、溯源数据和其他数据可根据这些类型定义为4种优先级，分别为交易数据为优先级1，NFT锻造数据为优先级2，溯源数据为优先级3，其他数据为优先级4。
作为本发明的一种优选实施方式，所述聚类散发分类***可将数据类型分成4种簇，且4种簇中的节点优先级与传输数据类型的优先级相同。
作为本发明的一种优选实施方式，所述区块链***中设有标签划分***，所述标签划分***分为四组。
作为本发明的一种优选实施方式，所述交易数据、NFT锻造数据、溯源数据以及其他数据可根据优先级划分为交易标签tag1，NFT锻造数据标签tag2，溯源数据标签tag3以及其他数据标签tag4。
作为本发明的一种优选实施方式，所述传输节点内设有标签识别***。
作为本发明的一种优选实施方式，所述交易数据、NFT锻造数据、溯源数据以及其他数据的时间阈值各不相同，且各类型数据的优先级越高其时间阈值则越低。
作为本发明的一种优选实施方式，所述共识节点内设有数据验证***，所述数据验证***可对用户节点传输的相关数据进行验证，并产生区块和广播。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.本发明的基于分类、聚类算法的区块链数据传输方法，通过对现有区块链传输数据进行优先级分类，同时根据时间敏感性的特性进行分类，使其时间敏感性越强的传输数据则其优先级越高，保证了在网络***中特定数据的实时性。
2.本发明的基于分类、聚类算法的区块链数据传输方法，通过相应的节点进行聚类，在均为交易数据的类型下，让交易节点簇中的节点产生的交易传输数据优先传输，因在交易节点簇内节点产生交易数据的概率更大，因此越快进行处理则对后续的产生的数据验证更有保障，保证了整个***可靠性。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明基于分类、聚类算法的区块链数据传输方法的***结构框架图；
图2为本发明基于分类、聚类算法的区块链数据传输方法的区块链数据的分类传输流程图；
图3为本发明基于分类、聚类算法的区块链数据传输方法的区块链节点聚类流程图；
图4为本发明基于分类、聚类算法的区块链数据传输方法的区块链***数据传输流程图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种基于分类、聚类算法的区块链数据传输方法，包括区块链***，所述区块链***中包括用户节点、传输节点和共识节点，所述用户节点包括区块链客户端，所述区块链客户端内部设有数据分类***，所述数据分类***可将传输数据分为交易数据、NFT锻造数据、溯源数据和其他数据。
其中，所述区块链***中设有标签划分***，所述标签划分***分为四组，所述交易数据、NFT锻造数据、溯源数据以及其他数据可根据优先级划分为交易标签tag1，NFT锻造数据标签tag2，溯源数据标签tag3以及其他数据标签tag4。
除此之外，所述区块链***中设有数据时间敏感性分类***，所述交易数据、NFT锻造数据、溯源数据以及其他数据上传时均带有时间戳以及相应的时间阈值，所述交易数据、NFT锻造数据、溯源数据以及其他数据的时间阈值各不相同，且各类型数据的优先级越高其时间阈值则越低。
在该实施例中，根据对传输数据分成的4大类可知，交易数据是对时间延迟比较苛刻的，因此，越快时间进行传输和出块是对交易双方的便捷性和可靠性的保障，因此其优先级最高，将该类数据进行标签处理，且标签tag为1，NFT锻造数据标签tag定为2，溯源数据标签tag定为3，其他数据标签tag定为4，而优先级是根据tag标签依次递减的，tag为4优先级越低，因此当节点同时接收到不同数据类型的数据，则根据其tag划分的等级进行传输，tag越小的则优先传输。
但是为了不让其他标签的数据过多的积压，导致长时间无法进行传输与共识，因此每种传输数据不仅有时间戳，而且还有传输的时间阈值，不同类型的时间阈值不同，优先级高的时间阈值越小，当传输数据在传输过程中时间阈值达到，则其他节点接收到该数据时，则会优先进行传输与打包，保证了在整个网络中所有不同类型数据的传输的可靠性与即时性。
实施例2
请参阅图1，所述传输节点与用户节点数据连接，所述传输节点内设有数据分类识别***，所述数据分类识别***可对数据分类进行识别排序，所述传输节点可根据数据优先级调整数据传输先后顺序。
其中，所述交易数据、NFT锻造数据、溯源数据和其他数据可根据这些类型定义为4种优先级，分别为交易数据为优先级1，NFT锻造数据为优先级2，溯源数据为优先级3，其他数据为优先级4。
除此之外，所述传输节点内设有标签识别***。
在该实施例中，用户节点主要是相关用户运行区块链客户端，然后传输相关的数据到区块链中进行上链，而根据传输数据类型的不同，将传输数据进行相应的分类，其分类可根据优先级分为四种。
实施例3
请参阅图4，所述共识节点与用户节点数据连接，所述用户节点、传输节点和共识节点内均设有聚类散发分类***，所述聚类散发分类***可通过对传输不同类型数据进行分簇。
其中，所述聚类散发分类***可将数据类型分成4种簇，且4种簇中的节点优先级与传输数据类型的优先级相同。
除此之外，所述共识节点内设有数据验证***，所述数据验证***可对用户节点传输的相关数据进行验证，并产生区块和广播。
在该实施例中，根据不同节点所传输的不同类型的数据而进行了聚类，因同一客户端节点在不同的应用场景下会传输不同类型的数据，因此本***根据传输不同类型数据的密度进行聚类，因每个节点产生上述划分的4种数据类型的频次都不同，根据产生的数量作为密度划分，使用k-means算法对节点进行聚类，其具体步骤如下：
①、指定簇的个数，因本***对于传输数据的划分为4种类型，因此，对于节点产生的簇的个数为4。
②、因每个节点可能都会产生这4种类型的数据，根据每个节点加入到区块链中的时间t作为选取因子，将产生各种类型的数据频率P=M/t作为最终该节点的聚类划分标准，其中M为对应数据类型的频次，选取每种类型产生频率最多的节点作为簇类中心，若存在频率相同的节点，则通过随机选取的方法从中选取一个节点作为该簇中心，对于4个簇类中心节点，分别记为u1,u2,u3,u4。
③、在其他节点中，计算每种类型数据的频率Pt（t=1,2,3,4），然后计算与每个簇类中心的频率最小距离，则把该节点归属于对应最小距离的簇，若出现多种类型的最小距离相等，则随机将其划分到对应的簇。
④、因每个节点产生的数据类型实时在变换，因此，对应聚类产生的簇也需要定时的进行更新，因此定时T后，则重复步骤①～③，生成对应的簇类。
且在该***中，通过对节点进行聚类算法进行分类，因此对传输不同类型数据进行分簇之后可形成对应的4种簇，而对应的4种簇中的节点优先级由于与传输数据类型的优先级相同，因此假设A节点和B节点均传输NFT锻造数据，A节点所在的簇也是NFT锻造节点簇，而B节点为交易节点簇，则A节点的传输优先级要优先于B节点。
本数据传输方法在运行时，首先传输节点可接收到其他节点传输来的数据，对传输数据的标签进行识别，根据***中定义好的优先级进行传输，若数据标签的优先级为1时，则将其放入待传输或打包队列中，然后对发送该数据的源节点类型进行识别，若为聚类算法中的交易节点簇，则在待传输队列中的优先级最高，则立即进行传输或打包，表明同为优先级为1的传输数据，但是源节点所在的簇类不同，其优先级也是有区别，但是当优先级较低的传输数据达到了传输阈值时，则需立即进行传输或打包，优先级也为最高优先级，需首先考虑传输或打包，可防止因长时间得不到共识而导致问题出现。
需要说明的是，本发明为一种基于分类、聚类算法的区块链数据传输方法，其部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本领域技术人员可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

Claims (8)

1.一种基于分类、聚类算法的区块链数据传输方法，包括区块链***，其特征在于，所述区块链***中包括用户节点、传输节点和共识节点，所述用户节点包括区块链客户端，所述区块链客户端内部设有数据分类***，所述数据分类***可将传输数据分为交易数据、NFT锻造数据、溯源数据和其他数据；
所述传输节点与用户节点数据连接，所述传输节点内设有数据分类识别***，所述数据分类识别***可对数据分类进行识别排序，所述传输节点可根据数据优先级调整数据传输先后顺序；
所述共识节点与用户节点数据连接，所述用户节点、传输节点和共识节点内均设有聚类散发分类***，所述聚类散发分类***对传输不同类型数据的节点进行分簇；
所述区块链***中设有数据时间敏感性分类***，所述交易数据、NFT锻造数据、溯源数据以及其他数据上传时均带有时间戳以及相应的时间阈值；
具体方法包括：传输节点接收到其它节点传输来的数据，首先对数据的标签进行识别，当接收到相同优先级的数据时，对发送该数据的源节点类型进行识别，并依据源节点所在簇中的节点优先级进行数据的传输或打包，当优先级较低的传输数据达到相应的时间阈值时，此时优先级最高，则立即进行传输或打包。
2.根据权利要求1所述的一种基于分类、聚类算法的区块链数据传输方法，其特征在于：所述交易数据、NFT锻造数据、溯源数据和其他数据可根据这些类型定义为4种优先级，分别为交易数据为优先级1，NFT锻造数据为优先级2，溯源数据为优先级3，其他数据为优先级4。
3.根据权利要求2所述的一种基于分类、聚类算法的区块链数据传输方法，其特征在于：所述聚类散发分类***可将数据类型分成4种簇，且4种簇中的节点优先级与传输数据类型的优先级相同。
4.根据权利要求1所述的一种基于分类、聚类算法的区块链数据传输方法，其特征在于：所述区块链***中设有标签划分***，所述标签划分***分为四组。
5.根据权利要求1所述的一种基于分类、聚类算法的区块链数据传输方法，其特征在于：所述交易数据、NFT锻造数据、溯源数据以及其他数据可根据优先级划分为交易标签tag1，NFT锻造数据标签tag2，溯源数据标签tag3以及其他数据标签tag4。
6.根据权利要求1所述的一种基于分类、聚类算法的区块链数据传输方法，其特征在于：所述传输节点内设有标签识别***。
7.根据权利要求5所述的一种基于分类、聚类算法的区块链数据传输方法，其特征在于：所述交易数据、NFT锻造数据、溯源数据以及其他数据的时间阈值各不相同，且各类型数据的优先级越高其时间阈值则越低。
8.根据权利要求1所述的一种基于分类、聚类算法的区块链数据传输方法，其特征在于：所述共识节点内设有数据验证***，所述数据验证***可对用户节点传输的相关数据进行验证，并产生区块和广播。
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