[發(fā)明專利]一種私有鏈節(jié)點(diǎn)的集群交易處理方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710074936.2
• 申請(qǐng)日: 2017-02-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108427601A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡凱;許玉壯;黃潔華;孫赫;陳志東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F9/50
• 分類號(hào): G06F9/50;G06F9/46;G06Q20/38
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種私有鏈節(jié)點(diǎn)的集群交易處理方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)負(fù)載均衡，即區(qū)塊鏈集群節(jié)點(diǎn)接收上層應(yīng)用層發(fā)來(lái)的交易，將其負(fù)載到不同的交易處理機(jī)上；

(2)交易校驗(yàn)和交易執(zhí)行，即每個(gè)交易處理機(jī)接收到負(fù)載均衡機(jī)發(fā)送來(lái)的交易，首先對(duì)交易進(jìn)行校驗(yàn)，校驗(yàn)交易數(shù)據(jù)通過(guò)后，進(jìn)行交易執(zhí)行；

(3)生成全局狀態(tài)樹(shù)根和Merkle樹(shù)根；

(4)構(gòu)建區(qū)塊，將構(gòu)建的區(qū)塊廣播到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)；

(5)區(qū)塊校驗(yàn)，區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點(diǎn)收到區(qū)塊后，對(duì)區(qū)塊進(jìn)行校驗(yàn)；

(6)共識(shí)區(qū)塊決策，如果區(qū)塊通過(guò)共識(shí)，則將區(qū)塊頭部的全局狀態(tài)樹(shù)根代表的全局狀態(tài)轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定狀態(tài)，并將區(qū)塊進(jìn)行持久化，如果區(qū)塊沒(méi)有通過(guò)驗(yàn)證，則將全局狀態(tài)回滾到前一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種私有鏈節(jié)點(diǎn)的集群交易處理方法，其特征在于：所述步驟(1)的所述交易分為價(jià)值轉(zhuǎn)移類交易和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)類交易兩類，對(duì)于所述價(jià)值轉(zhuǎn)移類交易，根據(jù)其價(jià)值發(fā)送者和接受者將交易負(fù)載到不同的交易處理機(jī)上，對(duì)于所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)類的交易，進(jìn)行隨機(jī)負(fù)載，將交易平均負(fù)載到不同的交易處理機(jī)上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種私有鏈節(jié)點(diǎn)的集群交易處理方法，其特征在于：所述步驟(2)的所述交易校驗(yàn)包括校驗(yàn)交易的完整性和數(shù)字簽名。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種私有鏈節(jié)點(diǎn)的集群交易處理方法，其特征在于：所述校驗(yàn)交易的完整性包括校驗(yàn)交易的各個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)域是否正確的，所述校驗(yàn)數(shù)字簽名用于驗(yàn)證交易是否合法的，是否是發(fā)送者同意的以及經(jīng)認(rèn)證的上層應(yīng)用發(fā)來(lái)的交易。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種私有鏈節(jié)點(diǎn)的集群交易處理方法，其特征在于：每個(gè)交易是一個(gè)事務(wù)，符合事務(wù)的ACID特性，所述步驟(2)的所述交易執(zhí)行修改一個(gè)全局狀態(tài)樹(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種私有鏈節(jié)點(diǎn)的集群交易處理方法，其特征在于：所述步驟(3)生成全局狀態(tài)樹(shù)根和Merkle樹(shù)根包括如下流程，一批交易被執(zhí)行后的一個(gè)全局狀態(tài)被具體化為一個(gè)全局狀態(tài)樹(shù)根，全局狀態(tài)樹(shù)根將放到區(qū)塊頭部，等待區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)確認(rèn)，對(duì)這一批交易的每個(gè)交易進(jìn)行哈希，將哈希后的交易再次進(jìn)行兩兩哈希生成一個(gè)Merkle樹(shù)，將Merkle樹(shù)根視為這批交易的指紋，將Merkle樹(shù)根放到區(qū)塊頭部以驗(yàn)證這批交易的完整性。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種私有鏈節(jié)點(diǎn)的集群交易處理方法，其特征在于：所述步驟(4)構(gòu)建區(qū)塊按照如下流程進(jìn)行：區(qū)塊生成和校驗(yàn)機(jī)收集交易處理機(jī)執(zhí)行的交易以及交易執(zhí)行后的全局狀態(tài)樹(shù)根和Merkle樹(shù)根，將最新的全局狀態(tài)樹(shù)根以及Merkle樹(shù)根再次進(jìn)行Merkle的樹(shù)根放到區(qū)塊頭部，然后在將時(shí)間戳、前一個(gè)區(qū)塊哈希等字段填充到區(qū)塊頭中，將交易列表作為區(qū)塊體，從而構(gòu)建一個(gè)區(qū)塊。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種私有鏈節(jié)點(diǎn)的集群交易處理方法，其特征在于：所述步驟(5)區(qū)塊校驗(yàn)包括校驗(yàn)區(qū)塊的完整性，校驗(yàn)區(qū)塊的前一個(gè)區(qū)塊以及校驗(yàn)全局狀態(tài)，如果以上三個(gè)校驗(yàn)都通過(guò)，則說(shuō)明區(qū)塊正確；如果有任意一項(xiàng)校驗(yàn)失敗，則說(shuō)明區(qū)塊錯(cuò)誤。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種私有鏈節(jié)點(diǎn)的集群交易處理方法，其特征在于：所述校驗(yàn)區(qū)塊的完整性包括區(qū)塊頭部的完整性的校驗(yàn)以及區(qū)塊體的完整性的校驗(yàn)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種私有鏈節(jié)點(diǎn)的集群交易處理方法，其特征在于：所述區(qū)塊頭部的完整性的校驗(yàn)是對(duì)區(qū)塊頭部進(jìn)行哈希，與區(qū)塊中的區(qū)塊哈希字段進(jìn)行對(duì)比，如果一致，則說(shuō)明區(qū)塊頭數(shù)據(jù)正確；否則，說(shuō)明區(qū)塊頭錯(cuò)誤。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種私有鏈節(jié)點(diǎn)的集群交易處理方法，其特征在于：所述區(qū)塊體的完整性的校驗(yàn)是對(duì)區(qū)塊體的交易進(jìn)行哈希，將哈希后的數(shù)據(jù)再次進(jìn)行兩兩哈希，重現(xiàn)Merkle樹(shù)，將Merkle樹(shù)根與區(qū)塊頭中的Merkle樹(shù)根進(jìn)行對(duì)比，如果相同，則說(shuō)明區(qū)塊體的數(shù)據(jù)正確；否則，說(shuō)明區(qū)塊體數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。