[發明專利]一種區塊鏈數據存儲裝置及其快速存儲方法

在審

• 申請號: 202010712925.4
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111858599A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 于興軍;王寧
• 申請（專利權）人: 臺州市相聞信息技術有限公司
• 主分類號: G06F16/22
• 分類號: G06F16/22;G06F16/27;G06F16/901;H04L29/06;H04L29/08
• 代理公司: 北京鼎德寶專利代理事務所(特殊普通合伙) 11823
• 代理人: 牟炳彥

1.一種區塊鏈數據存儲裝置的快速存儲方法，其特征在于，其中區塊鏈數據存儲裝置，包括：

區塊(10)，設置于區塊鏈系統各節點中，所述區塊(10)用于存儲區塊鏈信息數據以及業務數據或交易數據存儲地址指針；

認證模塊(20)，與所述區塊(10)通過數據連接方式連接；

邏輯存儲管理模塊(30)，與所述認證模塊(20)通過數據連接方式連接；邏輯存儲模塊(40)，用于存儲區塊鏈系統中的業務數據或交易數據；

所述區塊鏈系統中所有的邏輯存儲管理模塊(30)都能夠通過數據連接方式與每個邏輯存儲模塊(40)交互數據；

其中，所述認證模塊(20)用于驗證所述邏輯存儲模塊(40)的信息，所述邏輯存儲模塊(40)由區塊鏈系統各節點的存儲空間中虛擬出來；

基于上述區塊鏈數據存儲裝置的快速存儲方法，包括以下步驟：

S1區塊鏈數據存儲裝置的初始化，并生成邏輯存儲模塊(40)，處理過程包括以下步驟：

S101所述區塊鏈數據存儲裝置隨著區塊鏈系統的部署進行初始化，初始化主要包括：在每個節點上劃設確保區塊(10)、認證模塊(20)以及邏輯存儲管理模塊(30)正常運行的存儲空間；

S102生成初始化邏輯存儲模塊；

經步驟S101的初始化處理后，區塊鏈系統中m個節點的邏輯存儲管理模塊(30)從各自節點的物理存儲中劃設出獨立的物理存儲記為{D₁,D₂...,D_m}，初始化時的邏輯存儲模塊(40)的分塊同物理存儲{D₁,D₂...,D_m}；

S2邏輯存儲管理模塊(30)在區塊鏈系統運行過程中對邏輯存儲模塊(40)進行動態管理；步驟S2中所述邏輯存儲管理模塊(30)對邏輯存儲模塊(40)的動態管理采用業務繁忙的節點少參與存儲、存儲空間競爭開放的原則，具體處理過程包括以下步驟：

記所述區塊鏈系統中m個節點{N₁,N₂,...,N_m}對應的初始化邏輯存儲為{D₁,D₂,...,D_m}，每個節點的邏輯存儲管理模塊(30)對本節點在一次存儲周期中發起存儲請求的次數進行統計，每當系統中發生一次業務數據或交易數據存儲請求，所有節點的邏輯存儲管理模塊(30)都將本節點請求的業務數據或交易數據存儲次數廣播給所述區塊鏈系統中其它的邏輯存儲管理模塊(30)，當前發起請求的節點的邏輯存儲管理模塊(30)按照本次存儲周期中各節點請求的業務數據或交易數據存儲次數由少到多進行排序得到順序{N′₁,N′₂,...,N′_m}，取排名前δ(0＜δ＜1)的節點作為邏輯存儲模塊{D′₁,D′₂,...,D′_c}其中c表示排名前δ的節點總數；當前發起請求的節點的邏輯存儲管理模塊(30)將選定的邏輯存儲模塊{D′₁,D′₂,...,D′_c}廣播給系統中其它邏輯存儲管理模塊(30)，所述區塊鏈系統將{D′₁,D′₂,...,D′_c}作為當前的節點業務數據的邏輯存儲模塊(40)，供業務數據或交易數據存儲使用；然后進入下一存儲周期的邏輯存儲模塊(40)的動態管理過程；

所述存儲周期是指從有節點發起業務數據或交易數據存儲請求開始，到下一次有節點發起業務數據存儲請求結束的時間段；

S3業務數據的存儲處理，處理過程包括以下步驟：

當節點j發起數據存儲請求時，節點j的邏輯存儲管理模塊(30)根據S2步驟篩選出符合條件的邏輯存儲模塊(40)，構成存儲所述節點j的業務或交易數據的預選存儲模塊集合{D′₁,D′₂,...,D′_c}，并將所述符合條件的邏輯存儲模塊(40)的IP地址、數據地址以及邏輯存儲模塊(40)中的數據內容Hash值發送給認證模塊(20)，認證模塊(20)一方面根據接收到的邏輯存儲模塊40)中的數據內容Hash值對所述預選存儲模塊集合的信息進行驗證，并將通過驗證的邏輯存儲模塊(40)的IP地址、數據地址以及數據內容的Hash值發送給區塊(10)，區塊(10)將接收到的數據存儲模塊(40)的IP地址、數據地址以及數據內容的Hash值保存到區塊(10)中成為業務數據或交易數據存儲地址的指針，并將所述業務數據或交易數據存儲地址的指針信息廣播到區塊鏈系統中的所有節點的區塊(10)中保存；另一方面將通過驗證的邏輯存儲模塊(40)的信息發送給邏輯存儲管理模塊(30)，邏輯存儲管理模塊(30)將業務或交易數據保存到所有通過驗證的邏輯存儲模塊{D′₁,D′₂,...,D′_c}中，令區塊鏈系統中c個邏輯存儲模塊(40)中每個邏輯存儲模塊(40)都有一份節點j請求存儲的業務數據，從而完成一次業務數據的存儲；

S4業務數據的讀取處理；

步驟S4的處理過程包括以下步驟：

當區塊鏈系統的節點w發起數據讀取請求時，所請求讀取的數據稱為目標數據，節點w首先將目標數據讀取請求廣播到區塊鏈系統所有的區塊(10)，所有區塊(10)查詢自身業務數據或交易數據存儲地址指針記錄表，并將查詢到的業務數據或交易數據存儲地址指針記錄經過共識機制判斷后，得到目標數據的共識存儲地址指針；所述節點w將共識存儲地址指針發送給節點w的認證模塊(20)，節點w的認證模塊(20)接收到共識存儲地址指針后，從歷史記錄中確認是否有所述共識存儲地址指針的記錄，若歷史記錄中沒有查詢到共識存儲地址指針的記錄，則視為認證未通過，本次數據讀取請求流程終止；若認證通過，則將共識存儲地址指針信息轉發給所述邏輯存儲管理模塊(30)，所述邏輯存儲管理模塊(30)根據地址指針從所有通過認證的邏輯存儲模塊(40)中讀取業務和交易信息數據，并將讀取到的數據發送至所述認證模塊(20)，所述認證模塊(20)對接收到的數據進行共識判斷，將共識結果數據發送給發起請求的節點w；

所述區塊(10)中存儲的業務數據或交易數據存儲地址指針包括：本區塊相關業務數據或交易數據所在所述邏輯存儲模塊(40)中的IP地址、數據地址以及所述邏輯存儲模塊(40)的數據內容Hash值。

2.根據權利要求1所述的區塊鏈數據存儲裝置的快速存儲方法，其特征在于，所述邏輯存儲管理模塊(30)用于對區塊鏈系統節點中產生或消除邏輯存儲的過程以及數據存儲過程進行管理。