[發(fā)明專利]一種基于一致性hash的能源區(qū)塊鏈區(qū)塊存儲方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010377842.4
• 申請日: 2020-05-07
• 公開（公告）號: CN111581286B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何濤;桂勛;姚蘭
• 申請（專利權(quán)）人: 桂勛
• 主分類號: G06F16/27
• 分類號: G06F16/27;G06F16/23;G06F11/14;G06F16/2458;G06F16/248;G06Q40/04
• 代理公司: 成都方圓聿聯(lián)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51241
• 代理人: 李鵬

1.一種基于一致性hash的能源區(qū)塊鏈區(qū)塊存儲方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)節(jié)點狀態(tài)初始化：對每一個節(jié)點IP進行hash運算，得到hash值h(T)，通過對h(T)進行取模運算，得到m(T)＝h(T)％n,其中n＝2^N，N為最大節(jié)點數(shù)；每個節(jié)點將全局所有節(jié)點的m(T)以及IP地址記錄到本地，并與hash環(huán)上一個節(jié)點和下一個節(jié)點建立TCP長連接；所有通過PBFT算法對主節(jié)點達(dá)成共識，選出主節(jié)點；

(2)客戶端提交交易：客戶端將交易發(fā)送到主節(jié)點，主節(jié)點將交易記錄到本地交易池中；

(3)主節(jié)點打包交易并備份存儲區(qū)塊體：主節(jié)點將當(dāng)前交易池中所有交易打包到區(qū)塊中，并通過hash運算得出區(qū)塊hash，h(B)；主節(jié)點通過對h(B)進行取模運算m(B)＝h(B)％n，得到區(qū)塊在hash環(huán)中的位置，通過對比本地所有節(jié)點的位置m(T)，找到m(T)m(B)和m(T)m(B)的兩個節(jié)點L和H，將區(qū)塊體發(fā)送到節(jié)點L和H中，L和H記錄到本地；

(4)所有節(jié)點記錄區(qū)塊頭：主節(jié)點將區(qū)塊hash、時間戳、merkle根、前一區(qū)塊hash打包為區(qū)塊頭，發(fā)送給所有節(jié)點，節(jié)點收到區(qū)塊頭之后，記錄到本地中；

(5)客戶端查賬：客戶端向主節(jié)點發(fā)送查賬請求，主節(jié)點返回包含該交易的區(qū)塊hash；客戶端通過區(qū)塊hash和節(jié)點hash環(huán)計算得到存儲區(qū)塊體的節(jié)點IP，對存儲區(qū)塊體的兩個節(jié)點發(fā)起查賬請求，節(jié)點L和H在接受到查賬請求之后，將區(qū)塊中的交易數(shù)據(jù)返回；客戶端驗證交易簽名，驗證通過則表示交易成功。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于一致性hash的能源區(qū)塊鏈區(qū)塊存儲方法，其特征在于，還包括節(jié)點加入，具體包括以下步驟：

(1)當(dāng)節(jié)點加入時，節(jié)點向主節(jié)點發(fā)送節(jié)點加入請求，主節(jié)點接受到加入請求之后，驗證節(jié)點數(shù)目是否大于最大節(jié)點數(shù)N，如果大于，則否決加入請求；如果小于，則將節(jié)點數(shù)加一；

(2)主節(jié)點向所有參與節(jié)點發(fā)送節(jié)點加入請求，包括節(jié)點IP、時間戳；每個節(jié)點對新進入的節(jié)點計算其在hash環(huán)中的位置h(T)，如果h(T)不在本節(jié)點hash環(huán)的上一個或者下一個位置，節(jié)點不對新節(jié)點建立連接；

(3)如果h(T)在本節(jié)點上一位置或者下一位置，則與新節(jié)點建立連接，并將結(jié)果發(fā)送到主節(jié)點中；

(4)主節(jié)點將新加入節(jié)點記錄為觀察者節(jié)點，新的區(qū)塊hash環(huán)位置m(B)在新節(jié)點m(T)中時，區(qū)塊即發(fā)送到原來的節(jié)點，也發(fā)送到新節(jié)點中；

(5)新加入的節(jié)點從與其連接的上下游節(jié)點中獲取需要本節(jié)點保存的區(qū)塊，保存在本地；當(dāng)區(qū)塊獲取完成后，向主節(jié)點和連接的上下游節(jié)點發(fā)送狀態(tài)轉(zhuǎn)換請求，主節(jié)點接受到之后，將節(jié)點狀態(tài)從觀察者節(jié)點轉(zhuǎn)變?yōu)橛涃~節(jié)點，以后的需要m(T)保存的區(qū)塊直接發(fā)送到新節(jié)點中；上下游節(jié)點接收到之后，將舊的TCP連接關(guān)閉；節(jié)點加入成功。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于一致性hash的能源區(qū)塊鏈區(qū)塊存儲方法，其特征在于，還包括節(jié)點退出，具體包括以下步驟：

(1)當(dāng)節(jié)點退出時，節(jié)點向主節(jié)點發(fā)送節(jié)點退出請求，主節(jié)點接受到請求之后，將節(jié)點數(shù)減一，向所有節(jié)點發(fā)送退出請求，節(jié)點接收到之后，判斷是否在自己的上下游，如果不在，則僅僅刪除該節(jié)點信息；如果在，則重新與新的上下游節(jié)點建立連接；

(2)主節(jié)點將退出節(jié)點狀態(tài)置為觀察者節(jié)點，新的區(qū)塊即發(fā)送到退出節(jié)點，也發(fā)送到其上一或者下一節(jié)點；

(3)上下游節(jié)點向退出節(jié)點獲取需要保存的區(qū)塊信息，保存到本地，所有信息獲取完成之后，斷開與退出節(jié)點的連接，并通知主節(jié)點；

(4)主節(jié)點收到所有上下游節(jié)點通知后，刪除并通知退出節(jié)點，節(jié)點接收到之后自動退出。