[發明專利]一種基于聯盟區塊鏈沖突交易檢測與規避系統的方法

有效

• 申請號: 202010414671.8
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111563093B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 徐小瓊;代淼;羅德宇;曹恢龍;董劉楊;虞紅芳;孫罡
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06F16/23
• 分類號: G06F16/23;G06F16/27;G06Q20/40
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 李夢蝶

本發明公開了一種聯盟區塊鏈沖突交易檢測與規避系統及方法，包括：交易分組子系統、交易重處理子系統、交易沖突檢測子系統和沖突交易丟棄子系統；在排序階段實現沖突交易的檢測并通過對塊內的交易進行重處理以及采用分組整合的方法來將部分沖突的交易轉變為非沖突的交易。最后，對于沖突無法避免的交易，采用最小沖突交易集合搜索算法來提前中止沖突的交易，減少交易的丟棄率來提高用戶的滿意度。同時，通過縮短無效交易的執行流程，減少其對系統性能的損耗，從而實現Fabric聯盟區塊鏈性能的優化。

技術領域

本發明涉及區塊鏈技術，具體涉及一種聯盟區塊鏈沖突交易檢測與規避系統及方法。

背景技術

Hyperledger?Fabric(以下簡稱Fabric)是Linux?Foundation管理的企業級開源聯盟區塊鏈平臺。它提供一些模塊化設計和可插拔組件，以滿足廣泛的行業需求。與現有的其他聯盟區塊鏈(例如Multichain)不同，Fabric聯盟區塊鏈采simulation-order-validate交易處理模式，由于在Fabric聯盟區塊鏈中，每筆交易只需要在滿足交易背書策略所需的背書節點的子集執行即可。這允許交易一定程度并行執行，從而提高了系統的整體性能和規模。但當聯盟區塊鏈應用到實時股票交易系統、電子商務系統、實時信息發布系統等高頻次交易場景中時，多個用戶可能并發的提交多個對同一數據集進行修改的交易請求，這些應用處理數據發送到區塊鏈網絡中進行共識，然后存儲到賬本時，使得一個區塊內存在沖突的交易。由于沖突的交易會幾乎走完整個交易流程，直到交易驗證階段才被標記為無效，進而導致聯盟區塊鏈的性能下降和資源浪費。同時，沖突交易越多越不利于交易的并行驗證寫入。

因此，在Fabric聯盟區塊鏈中，如何設計有效的沖突交易防御方法來保證交易執行的正確性成為一個巨大的挑戰。為了在交易處理流程中，盡快的識別沖突的交易，并采取措施來對沖突的交易進行處理以節約網絡資源開銷，已經有些關于沖突交易防御的相關研究。例如，有研究者首先對沖突的交易進行定義，然后在客戶端和背書節點之間增加一個緩存，存儲所有的交易，逐一的對比交易的讀寫集，針對有讀寫集沖突的交易采用直接丟棄的方法來解決這一問題。然而這些方法帶來了較高的交易丟棄率，而且沒有考慮聯盟區塊鏈的分布式特點，緩存機制明顯存在一個中心化的節點對所有的交易進行收集檢測，因此違背了區塊鏈去中心化的特點。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供的一種聯盟區塊鏈沖突交易檢測與規避系統及方法解決了現有區塊鏈交易檢測與規避技術具備較高丟棄率和違背區塊鏈去中心化的問題。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案為：一種聯盟區塊鏈沖突交易檢測與規避系統，包括：交易分組子系統、交易重處理子系統、交易沖突檢測子系統和沖突交易丟棄子系統；

所述交易分組子系統用于：根據交易提案讀寫集的鍵值及鍵值對應信息，對交易進行拆分成一個或多個子交易，同時對子交易進行基于鍵值的分組，得到多個子交易分組；

所述交易包括：交易提案和背書結果；

所述子交易分組包括一個或多個讀操作子交易分組和寫操作子交易分組；

所述讀操作子交易的鍵值的對應信息包括：子交易版本號；

所述寫操作子交易的鍵值的對應信息包括：子交易版本號和子交易數值；

所述交易重處理子系統用于：遍歷每個子交易分組各自的需要對同一數據集操作的子交易，根據子交易版本號，尋得并過濾低版本號的子交易；并對子交易分組進行重排序；

所述交易沖突檢測子系統用于針對每個子交易分組，檢測沖突的子交易；

所述沖突交易丟棄子系統用于丟棄沖突的子交易。

一種聯盟區塊鏈沖突交易檢測與規避系統方法，包括以下步驟：