[發明專利]一種擴展的區塊鏈存儲方法、系統及介質

在審

• 申請號: 201911148272.5
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN111031100A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 仲秋晨;陳昊鵬
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;G06F16/27;G06F9/455
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發明提供了一種擴展的區塊鏈存儲方法、系統及介質，包括：數據存儲步驟：使用多條區塊鏈作為一個整體代替一條區塊鏈，存儲整個區塊鏈系統的數據；數據位置計算步驟：計算數據所應保存的區塊鏈編號和位置；數據傳輸步驟：通過計算得到的數據所應保存的區塊鏈，將數據從計算得到的數據所應保存的區塊鏈傳輸到數據讀取和寫入模塊或者將數據從數據讀取和寫入模塊傳輸到計算得到的數據所應保存的區塊鏈；數據讀取和寫入模塊：發起讀取數據或者寫入數據的操作。本發明提供的區塊鏈系統的容量擴展方法，能夠解決大部分區塊鏈系統可擴展性差的問題，增強區塊鏈技術在電子貨幣、金融、醫療等領域的應用。

技術領域

本發明涉及區塊鏈技術領域，具體地，涉及一種擴展的區塊鏈存儲方法、系統及介質。

背景技術

區塊鏈作為一種分布式數據庫技術，隨著2008年中本聰的論文《比特幣：一個P2P電子現金系統》的發表及比特幣的推出和發展，開始進入人們的視野。區塊鏈技術是一種公開透明的、去中心化的分布式數據庫技術。區塊鏈信息由區塊鏈系統中所有節點共享，信息的寫入通過節點間的共識機制完成，從而實現公開透明，并受全體節點監督。

區塊鏈由一串通過哈希指針鏈接在一起的數據區塊組成，本質上是對等網路中構建的分布式賬本。區塊是區塊鏈的數據單元，區塊中保存了上一個區塊的哈希值，該值是通過哈希算法處理上一個區塊的數據得到的，從而保證了鏈中各區塊信息不可篡改。區塊鏈技術最核心的優勢在于其基于點對點網絡分布式存儲賬本數據，通過全網節點參與的共識機制運行，并且應用密碼學技術保證數據不可篡改，從而構建出公平、公開、公正的全新信用機制。這使得其在金融領域和非金融領域均有廣泛應用，包括銀行票據管理、電子支付、投票、溯源管理、版權、司法認證等。

傳統區塊鏈系統由大量的存儲組成，每個節點都保存完整的的區塊鏈數據副本。當新節點加入區塊鏈系統時，該節點會從系統中的其他節點復制區塊鏈數據保存到本地，然后參與到整個系統的運行。也就是說，加入新的節點只是增加了一份區塊鏈數據副本，提高了系統整體的可靠性，但是并沒有提升系統的存儲容量。另一方面，區塊鏈保存的一般是交易記錄、賬戶信息、賬本之類的重要信息，這些信息需要永久保存且不能刪除，因此區塊鏈的數據規模會越來越大，即每個節點上需要保存的數據量也越來越大。由于區塊鏈是分布式系統，每個節點的存儲能力參差不齊，隨著區塊鏈數據規模的擴大，一定會出現有的節點因為難以承受這么大的數據量而退出該區塊鏈系統，從而造成整個系統的崩潰。如果要擴大區塊鏈系統的存儲容量，只能提高每個節點的存儲容量，這在節點數量較多的情況下是難以實現的。這就造成了數據規模不斷擴大和數據容量難以擴展的矛盾。如果不能解決數據容量可擴展性的問題，區塊鏈系統的實用性將始終受到懷疑。

專利文獻CN109544334A(申請號：201811231480.7)公開了一種網絡可擴展性區塊鏈實現方法，所述實現方法包括：分片和領導選舉、基于分片領導的共識同步、信譽評價機制和全局同步算法。本發明實施例提出并行鏈的結構，將交易和共識分離為兩條鏈，以提高區塊鏈網絡的可擴展性；共識部分在信譽鏈進行，信譽鏈網絡關注安全性，以適當的速度支撐交易鏈網絡的高速交易。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種擴展的區塊鏈存儲方法、系統及介質。

根據本發明提供的一種擴展的區塊鏈存儲方法，包括：

數據存儲步驟：使用多條區塊鏈作為一個整體代替一條區塊鏈，存儲整個區塊鏈系統的數據；

數據位置計算步驟：通過數據哈希值或名稱計算數據所應保存的區塊鏈編號和位置；

數據傳輸步驟：通過計算得到的數據所應保存的區塊鏈，將數據從計算得到的數據所應保存的區塊鏈傳輸到數據讀取和寫入模塊或者將數據從數據讀取和寫入模塊傳輸到計算得到的數據所應保存的區塊鏈；

數據讀取和寫入模塊：發起讀取數據或者寫入數據的操作。