[發明專利]一種自動優化歷史交易數據的區塊鏈系統及方法

有效

• 申請號: 202010429132.1
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111340496B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 富堯;鐘一民;楊羽成
• 申請（專利權）人: 南京如般量子科技有限公司;如般量子科技有限公司
• 主分類號: G06F16/215
• 分類號: G06F16/215;G06F16/22
• 代理公司: 南京睿之博知識產權代理有限公司 32296
• 代理人: 劉菊蘭

本發明提供了一種自動優化歷史交易數據的區塊鏈系統及方法，所述區塊鏈系統包括至少一個區塊，區塊包括區塊頭，區塊頭中存有Merkle根，Merkle根用于標示本區塊經過清理的交易，經過清理的交易以交易哈希值的形式替代原始的交易存儲在區塊中，所述區塊經過清理后為僅包括區塊頭的結構，區塊鏈系統包括約定的結算周期，到了約定的結算周期時，自動對系統中的交易和區塊進行清理。本發明可大量縮減區塊鏈歷史數據，無需新增專用于清理的交易，各成員可以線下完成，減少了清理的通信和交易成本，且在適當時機進行交易輸出的結算，對用戶零散的交易輸出進行匯總，能夠提高搜索有用交易的速度，方便用戶進行新的交易。

技術領域

本發明涉及區塊鏈領域，尤其涉及一種自動優化歷史交易數據的區塊鏈系統及方法。

背景技術

區塊鏈是一種全新的分布式基礎架構與計算范式，利用有序的鏈式數據結構存儲數據，利用共識算法更新數據，利用密碼學技術保障數據安全。 在基于區塊鏈的交易中，確保交易的數據安全和客戶的隱私是區塊鏈能夠進一步發展的必要條件。為此，密碼學技術尤其是公鑰密鑰學在區塊鏈中得到了廣泛的應用。

隨著區塊鏈中交易的日益頻繁和區塊鏈應用的大規模普及，區塊的信息量將持續增加。目前的區塊鏈采用鏈式結構進行存儲，礦機將父區塊的哈希值進行存儲和其他信息打包到當前區塊中，當前區塊在網絡中進行蔓延、接受、驗證，最終完成該區塊的共識。區塊鏈在驗證時依賴于父區塊，父區塊又依賴于上一級的父區塊，如果整個區塊鏈中之前的數據被篡改，則會導致父區塊異常，致使后續本礦機上的共識無法完成。隨著時間的推移，交易數據會無限增長，每個交易會占用一定空間，區塊鏈會變得無限大，對存儲空間的要求越來越高。另外，區塊鏈體積過大的問題同時造成了區塊的完整數據同步困難。

雖然擴容可以解決區塊容量過小而造成交易擁堵情況嚴重的問題，但擴容并沒有辦法減少信息總量。隔離見證、閃電網絡等解決的其實都是“交易慢”的問題，而不是數據越來越多的問題。傳統的集中化的數據系統中，持續增大的數據可以采用分割、轉儲等手段進行解決，以傳統的交易型系統為例，由于系統中的核心設計理念是保存賬戶的最終狀態，只需要把歷史的交易過程數據移到其他專門的存儲設備上，主機數據庫保存賬戶的最新狀態和最近一段時間的交易記錄即可。但是區塊鏈由于具有分布式、去中心的、鏈式存儲和不可篡改的特性，使其無法像傳統數據庫那樣對數據進行轉儲和分割。

申請公布號為CN105741095A的發明專利公開了一種區塊鏈動態壓縮存取方法，在數字貨幣錢包運行過程中通過內嵌壓縮函數對新區塊進行動態壓縮；在讀取新區塊時通過內嵌解壓函數對壓縮的區塊進行解壓，在保證不損壞數據的前提下使得區塊數據容量變小，節省存儲空間；此方案通過區塊的壓縮來達到區塊鏈數據容量變小的目的，雖然通過壓縮使區塊所占空間減小，但是實質上整個區塊鏈中的數據量并未減少，解壓之后仍然占用同樣的存儲空間；因此，該方案并不能從本質上解決區塊鏈數據隨著時間的推移存儲過大的問題。

申請公布號為CN110457319A的發明專利公開了一種區塊鏈狀態數據存儲方法及裝置、電子設備，其公開了的MPT狀態樹，以節點所包含的數據內容的hash值為Key，節點所包含的數據內容為value進行存儲。在需要查詢MPT狀態樹上的節點時，通過基于節點的key來進行內容尋址；對于一些內容重復的節點，通過復用方式，實現節約數據存儲的存儲空間的目的。該方式也不能從本質上解決區塊鏈數據隨著時間的推移存儲過大的問題。

現有技術存在的問題：

（1）目前均是采用區塊壓縮、轉存的方法來縮小區塊數據所占用的存儲空間，這種方法實質上并沒有減少整個區塊鏈系統中的數據量，因此無法從本質上有效解決區塊鏈數據隨著時間的推移存儲過大的問題；

（2）用戶零錢分布在多個區塊鏈輸出中，往往需要進行合并所有零錢的交易后，再進行后續交易，增加了用戶的交易成本。

發明內容