[發(fā)明專利]一種區(qū)塊鏈歷史交易數(shù)據(jù)自主優(yōu)化方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010429610.9
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111596862B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 富堯;鐘一民;楊羽成
• 申請（專利權(quán)）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: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;G06Q40/04
• 代理公司: 南京睿之博知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32296
• 代理人: 劉菊蘭

本發(fā)明提供了一種區(qū)塊鏈歷史交易數(shù)據(jù)自主優(yōu)化方法及系統(tǒng)，方法包括：依次清理交易輸出和交易輸入；清理交易，將得到的交易哈希值替代原本完整交易數(shù)據(jù)存儲于區(qū)塊中；構(gòu)建Merkle樹，最后得到存在于區(qū)塊頭中的Merkle根；清理區(qū)塊，若本區(qū)塊內(nèi)的所有交易均被清理，則刪除區(qū)塊體，采用本發(fā)明方法優(yōu)化的區(qū)塊鏈系統(tǒng)包括至少一個經(jīng)過清理的區(qū)塊。本發(fā)明通過對交易和區(qū)塊進行自主優(yōu)化清理，經(jīng)過清理的區(qū)塊存儲的是交易哈希值，不存儲計算過程中的中間的哈希值，其他節(jié)點對本區(qū)塊進行驗證時，直接根據(jù)交易哈希值進行Hash計算并進行驗證Merkle根等后續(xù)操作，能夠縮減區(qū)塊鏈歷史數(shù)據(jù)，減少了清理的通信和交易成本，提高數(shù)據(jù)處理效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及區(qū)塊鏈領(lǐng)域，尤其涉及一種區(qū)塊鏈歷史交易數(shù)據(jù)自主優(yōu)化方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

區(qū)塊鏈是一種全新的分布式基礎(chǔ)架構(gòu)與計算范式，利用有序的鏈式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲數(shù)據(jù)，利用共識算法更新數(shù)據(jù)，利用密碼學(xué)技術(shù)保障數(shù)據(jù)安全。在基于區(qū)塊鏈的交易中，確保交易的數(shù)據(jù)安全和客戶的隱私是區(qū)塊鏈能夠進一步發(fā)展的必要條件。為此，密碼學(xué)技術(shù)尤其是公鑰密鑰學(xué)在區(qū)塊鏈中得到了廣泛的應(yīng)用。

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

雖然擴容可以解決區(qū)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(wǎng)絡(luò)等解決的其實都是“交易慢”的問題，而不是數(shù)據(jù)越來越多的問題。傳統(tǒng)的集中化的數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，持續(xù)增大的數(shù)據(jù)可以采用分割、轉(zhuǎn)儲等手段進行解決，以傳統(tǒng)的交易型系統(tǒng)為例，由于系統(tǒng)中的核心設(shè)計理念是保存賬戶的最終狀態(tài)，只需要把歷史的交易過程數(shù)據(jù)移到其他專門的存儲設(shè)備上，主機數(shù)據(jù)庫保存賬戶的最新狀態(tài)和最近一段時間的交易記錄即可。但是區(qū)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(tǒng)數(shù)據(jù)庫那樣對數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)儲和分割。

申請公布號為CN105741095A的發(fā)明專利公開了一種區(qū)塊鏈動態(tài)壓縮存取方法，在數(shù)字貨幣錢包運行過程中通過內(nèi)嵌壓縮函數(shù)對新區(qū)塊進行動態(tài)壓縮；在讀取新區(qū)塊時通過內(nèi)嵌解壓函數(shù)對壓縮的區(qū)塊進行解壓，在保證不損壞數(shù)據(jù)的前提下使得區(qū)塊數(shù)據(jù)容量變小，節(jié)省存儲空間；此方案通過區(qū)塊的壓縮來達到區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)容量變小的目的，雖然通過壓縮使區(qū)塊所占空間減小，但是實質(zhì)上整個區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)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(zhì)上解決區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)隨著時間的推移存儲過大的問題；

綜上，目前均是采用區(qū)塊壓縮、轉(zhuǎn)存的方法來縮小區(qū)塊數(shù)據(jù)所占用的存儲空間，這種方法實質(zhì)上并沒有減少整個區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)量，因此無法從本質(zhì)上有效解決區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)隨著時間的推移存儲過大的問題。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)目的：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種區(qū)塊鏈歷史交易數(shù)據(jù)自主優(yōu)化方法及系統(tǒng)，其通過對交易和區(qū)塊進行自主優(yōu)化清理，能夠可大量縮減區(qū)塊鏈歷史數(shù)據(jù)，且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。

技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種區(qū)塊鏈歷史交易數(shù)據(jù)自主優(yōu)化方法，其特征在于，包括步驟：

S1、依次清理交易輸出和交易輸入：根據(jù)每個交易輸入查找對應(yīng)的交易輸出，對所述交易輸出進行清理，然后對所述交易輸入進行清理；