[發明專利]一種用于區塊鏈的水波式廣播方法及系統

在審

• 申請號: 201910768637.8
• 申請日: 2019-08-20
• 公開（公告）號: CN112491935A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 楊稅令
• 申請（專利權）人: 廈門本能管家科技有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L12/18
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙) 11265
• 代理人: 葉樹明

本發明公開了一種用于區塊鏈的水波式廣播方法，應用于分布式網絡，通過與列表中的所有節點以及列表中節點對外具有連接關系的其它節點建立連接關系，提取當前區塊鏈網絡的共識信息以及共識信息中的廣播規則，將所述廣播規則傳遞到節點列表中并進行廣播共識執行計算，開始發送廣播數據，通過提取節點列表，進而獲取節點信息，當與列表中的節點建立連接關系后向該節點發送數據，本發明還提出一種用于區塊鏈的水波式廣播系統，包括節點管理器、共識管理器、分組管理器，可以有效解決各種大小型網絡中的數據快速擴散問題，大幅提高網絡的吞吐能力。

技術領域

本發明涉及區塊鏈技術領域，特別是一種用于區塊鏈的水波式廣播方法及系統。

背景技術

分布式網絡是未來信用時代網絡組成的重要組成部分，在這其中對于點對點的P2P網絡的應用將會無處不在。在信用時代，這種P2P的網絡將是人們工作、生活、學習的基礎，那么在這個網絡中，承載海量的數據通信需求將是必然結果。但是，由于無中心的P2P網絡的特殊性，在這個網絡中沒有統一的指揮節點告知大家數據發送的情況，所以一條數據在這個網絡中產生時，這個節點需要將數據廣播給網絡中所有的節點，以保證數據被網絡中的其它節點充分接收，又由于每一個節點都不知道別人有沒有收到過這條數據，于是每一個節點都需要廣播給其它所有節點，即使在不重復廣播的情況下，1條數據就需要廣播N的2次方次，N是節點數，如果有10000個節點，那么就需要廣播1億次，如果節點再繼續增加節點數，那么按平方增長的廣播次數將直接沖爆整個網絡。在信用時代，參與網絡的節點必然是數以億計的，在這種情況下，按這種廣播方式必然導致網絡的癱瘓，但如果引入一個中心節點協調數據的廣播，又會破壞這種去中心分布式網絡的設計初衷。

那么，如何在不設立中心節點的情況下，依然保持網絡廣播負擔不隨節點數的增加而加速增長，成為一個急需解決的問題。

發明內容

本發明旨在提出一種用于區塊鏈的水波式廣播方法及系統，通過采用水波傳遞的方式，可以有效解決各種大小型網絡中的數據快速擴散問題，大幅提高網絡的吞吐能力，具體方案如下所示：

一種用于區塊鏈的水波式廣播方法，所述廣播方法包括：

S1、啟動節點并掃描網絡，得到節點列表，與列表中的所有節點以及列表中節點對外具有連接關系的其它節點建立連接關系；

S2、節點完成具有連接關系的節點列表后，提取當前區塊鏈網絡的共識信息以及共識信息中的廣播規則，將所述廣播規則傳遞到節點列表中并進行廣播共識執行計算；

S3、開始發送廣播數據，通過提取節點列表，進而獲取節點信息，當與列表中的節點建立連接關系后向該節點發送數據；

S4、節點接收發送過來的數據后檢查該數據是否接收過，若數據接收過則丟棄，若數據沒有接收過則重復廣播共識計算和節點數據發送。

進一步的，S1中所述建立連接關系的過程包括：提取列表中節點信息，掃描節點自身是否具有該節點，若在數據庫中已有該節點則跳過連接關系的建立，若沒有則分析對應節點類型并添加到自身的節點列表中，結束該節點檢查。

進一步的，S2中所述進行廣播共識執行計算的過程包括：計算節點列表的長度N＝Length(L),計算列表可組成的最大矩形的最短邊計算矩陣的另一條邊S2＝Floor(N/S1)，計算節點自身所在的位置I＝indexOf(sort(L))以及自身分組的開始位置Start＝N％I和結束位置End＝S1*Mod(N/I)，通過提取自身本組的節點List＝Substr(N,Start,End)，保存自身本組的節點。

進一步的，所述廣播規則包括：根據正方形面積最大化原則，以矩形上任意一條邊作為節點廣播的擴展范圍，處于該正方形里面任何一個節點沿矩形上任意一條邊的方向廣播至處于同一條線上的另外一個節點，當出現同一條邊上無法接收和發送數據時，改重選矩形其他邊作為容錯水波的中心點，節點個數N與發送數據次數W之間的關系為：.