[發明專利]一種構建一主鏈多側鏈的區塊鏈架構的方法

有效

• 申請號: 201910399286.8
• 申請日: 2019-05-14
• 公開（公告）號: CN110233802B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 于瑞國;呂園園;徐天一;趙滿坤;劉志強;喻梅;王建榮;云闖
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H04L12/801
• 分類號: H04L12/801;H04L12/24
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李林娟

本發明公開了一種構建一主鏈多側鏈的區塊鏈架構的方法，所述方法包括以下步驟：基于區塊Merkle Tree、訪問Merkle Tree以及狀態Merkle Tree建立主鏈與初始側鏈之間的索引信息；當訪問量超過初始側鏈訪問量的最大限制時，對初始側鏈進行創建；礦工節點的接收與分發處理；基于Actor集群的并發處理；在同層側鏈之間構建適配模塊用于同層跨鏈交互通信；對不同層的側鏈之間，通過主鏈為出塊慢的側鏈提供擔保，實現不同層跨鏈交互通信。本發明能夠有效提高區塊鏈架構的可擴展性用于解決網絡擁堵問題，保證各類生產數據的快速傳輸。

技術領域

本發明涉及區塊鏈架構領域，尤其涉及基于側鏈技術的構建一主鏈多側鏈的區塊鏈架構的方法。

背景技術

區塊鏈技術有很多特點及優點，其中包括：去中心化、開放性、可編程和不可篡改等。區塊鏈的去中心化是指數據的存儲、驗證和傳輸均是由分布式的網絡節點來完成，系統中節點的權利和義務都是均等的，不依賴于中心的管理節點。無論是新的節點加入到系統中，還是系統原有節點突然停止工作，都不會影響系統的整體運作，從而能夠實現數據的分布式記錄、存儲和更新。

但是，網絡數據傳輸遲緩甚至擁堵，導致網絡性能的急速下降，是經常遇到的問題。這類故障嚴重影響了企業中的各類生產數據的正常傳輸，是必須要盡快解決的。

發明內容

本發明提供了一種構建一主鏈多側鏈的區塊鏈架構的方法，本發明能夠有效提高區塊鏈架構的可擴展性用于解決網絡擁堵問題，保證各類生產數據的快速傳輸，詳見下文描述：

一種構建一主鏈多側鏈的區塊鏈架構的方法，所述方法包括以下步驟：

基于區塊Merkle Tree、訪問Merkle Tree以及狀態Merkle Tree建立主鏈與初始側鏈之間的索引信息；

當訪問量超過初始側鏈訪問量的最大限制時，對初始側鏈進行創建；

礦工節點的接收與分發處理；基于Actor集群的并發處理；

在同層側鏈之間構建適配模塊用于同層跨鏈交互通信；對不同層的側鏈之間，通過主鏈為出塊慢的側鏈提供擔保，實現不同層跨鏈交互通信。

其中，所述基于區塊Merkle Tree、訪問Merkle Tree以及狀態Merkle Tree建立主鏈與初始側鏈之間的索引信息具體為：

配置主側鏈的節點網絡通信參數，包括：IP地址、通信端口號、SSL安全證書；

主鏈節點通過RPC初始側鏈讀取區塊及訪問信息，基于所有初始側鏈的信息生成區塊Merkle Tree、訪問Merkle Tree以及狀態Merkle Tree；

主鏈新區塊的區塊頭記錄上述Merkle Tree根，當主鏈產生新區塊時會通知被索引的初始側鏈；

當初始側鏈接收到主鏈新區塊的生成消息，記錄這一區塊高度，更新索引信息。

進一步地，所述當訪問量超過初始側鏈訪問量的最大限制時，對初始側鏈進行創建具體為：

1)側鏈創建者需要發送一筆訪問到初始側鏈用于創建管理合約，根據初始側鏈提供的側鏈ID創建一條新側鏈，此時新側鏈處于未激活掛起狀態；

2)由礦工或者Token所有者發起一輪新訪問，如果超過初始側鏈訪問量的最大限制，執行新側鏈的注冊工作，如果沒有超過初始側鏈訪問量的最大限制，則新側鏈創建失敗、創建任務終止；

3)新側鏈的注冊將由側鏈提供的服務完成注冊，注冊成功后該新側鏈才能夠真正開始運行并被主鏈索引；

4)側鏈創建者將發起棄用當前側鏈請求，終止服務請求完成之后主鏈將停止當前側鏈的索引工作。

其中，所述礦工節點的接收與分發處理具體為：