[發(fā)明專利]一種區(qū)塊鏈平臺(tái)的區(qū)塊流水線執(zhí)行方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010022852.6
• 申請(qǐng)日: 2020-01-09
• 公開（公告）號(hào): CN111221639A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱煒偉;尹可挺;匡立中;李偉;何奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州趣鏈科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F9/48
• 分類號(hào): G06F9/48;G06F9/455;G06Q20/38;G06Q40/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

本發(fā)明公開一種區(qū)塊鏈平臺(tái)的區(qū)塊流水線執(zhí)行方法，該方法包括：區(qū)塊鏈平臺(tái)對(duì)于一批待執(zhí)行的交易，首先進(jìn)行交易的驗(yàn)簽，再進(jìn)行交易的執(zhí)行，然后進(jìn)行世界狀態(tài)Hash的計(jì)算，將Hash以及執(zhí)行結(jié)果經(jīng)過后續(xù)的共識(shí)后生成區(qū)塊。與此同時(shí)，第一線程任務(wù)、第二線程任務(wù)、第三線程任務(wù)可連續(xù)執(zhí)行交易的驗(yàn)簽、交易的執(zhí)行、Hash的計(jì)算，即本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)了區(qū)塊的流水線執(zhí)行，將區(qū)塊執(zhí)行的過程拆成多個(gè)部分，然后并行執(zhí)行，從而提升了區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)的執(zhí)行效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及去中心化區(qū)塊鏈區(qū)塊交易執(zhí)行過程的設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種區(qū)塊鏈平臺(tái)的區(qū)塊流水線執(zhí)行方法。

背景技術(shù)

區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N新型去中心化協(xié)議，能安全地存儲(chǔ)數(shù)字貨幣交易或其他數(shù)據(jù)，信息不可偽造和篡改；區(qū)塊是一個(gè)一個(gè)的存儲(chǔ)單元，區(qū)塊鏈由一個(gè)個(gè)區(qū)塊“鏈接”而成，區(qū)塊中包含執(zhí)行的交易，區(qū)塊的Hash值，世界狀態(tài)的Hash值等信息。對(duì)于區(qū)塊鏈平臺(tái)，對(duì)于受到的交易會(huì)經(jīng)過定序，得到一批交易，這批交易在執(zhí)行完成，經(jīng)過結(jié)果共識(shí)后最終會(huì)生成一個(gè)區(qū)塊。

傳統(tǒng)聯(lián)盟區(qū)塊鏈在一批區(qū)塊交易的執(zhí)行都是串行的，也就是說在這批交易沒有執(zhí)行完成之前是無法處理下一批交易的。對(duì)于當(dāng)前絕大部分計(jì)算機(jī)來說，都擁有多個(gè)cpu核心，而當(dāng)前的串行執(zhí)行并沒有很好的利用這一特點(diǎn)，如果能將區(qū)塊交易執(zhí)行并行起來，將會(huì)極大的提高區(qū)塊鏈的執(zhí)行效率，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的多核特性，從而提升區(qū)塊鏈的性能。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出了一種區(qū)塊鏈平臺(tái)的區(qū)塊流水線執(zhí)行方法，能夠?qū)^(qū)塊執(zhí)行的過程進(jìn)行拆分，各個(gè)過程并行執(zhí)行，從而充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的多核特性，提高區(qū)塊鏈平臺(tái)性能。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種區(qū)塊鏈平臺(tái)的區(qū)塊流水線執(zhí)行方法，其特征在于，該方法具體包括如下步驟：

步驟一：在區(qū)塊鏈平臺(tái)啟動(dòng)時(shí)，開啟第一線程任務(wù)、第二線程任務(wù)、第三線程任務(wù)，所述第一線程任務(wù)用于一批交易的驗(yàn)簽，所述第二線程任務(wù)用于一批交易的執(zhí)行、所述第三線程任務(wù)用于一批交易執(zhí)行完成后世界狀態(tài)Hash的計(jì)算。

步驟二：區(qū)塊鏈平臺(tái)對(duì)于一批待執(zhí)行的交易，首先進(jìn)入第一線程任務(wù)，進(jìn)行交易的驗(yàn)簽，即驗(yàn)證交易的簽名是否合法，如果簽名驗(yàn)證不合法直接將其標(biāo)記為非法交易，跳過第二線程任務(wù)、第三線程任務(wù)，而對(duì)于簽名驗(yàn)證合法的交易，將其傳入第二線程任務(wù)進(jìn)行交易的執(zhí)行；

步驟三：第二線程任務(wù)收到第一線程任務(wù)拋入的一批交易之后，對(duì)這批交易進(jìn)行執(zhí)行，此執(zhí)行過程根據(jù)交易內(nèi)容進(jìn)行真正的執(zhí)行，如調(diào)用虛擬機(jī)進(jìn)行合約的執(zhí)行，對(duì)區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。交易執(zhí)行完成后，將對(duì)區(qū)塊鏈上數(shù)據(jù)修改的結(jié)果以及執(zhí)行結(jié)果移交給第三線程任務(wù)。

步驟四：第三線程任務(wù)收到區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)修改的結(jié)果后，依據(jù)其進(jìn)行世界狀態(tài)Hash的計(jì)算，得到當(dāng)前世界狀態(tài)的Hash值，然后將Hash以及執(zhí)行結(jié)果經(jīng)過后續(xù)的共識(shí)后生成區(qū)塊。

進(jìn)一步地，所述的步驟一中，三個(gè)線程任務(wù)必須在區(qū)塊鏈平臺(tái)啟動(dòng)完成時(shí)就已經(jīng)開啟完畢；

進(jìn)一步地，所述的步驟二中，在交易驗(yàn)簽的線程任務(wù)將當(dāng)前批交易驗(yàn)簽結(jié)束，將驗(yàn)簽完成的交易傳入下一個(gè)線程任務(wù)執(zhí)行后，交易驗(yàn)簽的線程可以立即進(jìn)行下一批交易的驗(yàn)簽；

進(jìn)一步地，所述的步驟三中，在將交易執(zhí)行線程將交易執(zhí)行完畢，將結(jié)果移交給世界狀態(tài)Hash計(jì)算的線程任務(wù)后，交易執(zhí)行線程可以立即進(jìn)行下一批已經(jīng)驗(yàn)證完成的交易的執(zhí)行。

進(jìn)一步地，所述的步驟四中，世界狀態(tài)Hash計(jì)算線程處理完當(dāng)前批交易執(zhí)行結(jié)束后的世界狀態(tài)計(jì)算后，可以立即進(jìn)行下一批交易執(zhí)行結(jié)束后的世界狀態(tài)計(jì)算。