[發(fā)明專利]一種在區(qū)塊鏈中實現(xiàn)多節(jié)點交易并行執(zhí)行的方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011242294.0
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112073538A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設計）人: 石寧;甘子榮;李延輝
• 申請（專利權）人: 南京可信區(qū)塊鏈與算法經(jīng)濟研究院有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;G06Q40/04
• 代理公司: 北京弘權知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 郭放;許偉群

本申請公開了一種在區(qū)塊鏈中實現(xiàn)多節(jié)點交易并行執(zhí)行的方法及系統(tǒng)，包括根據(jù)交易請求生成交易，將交易請求和交易廣播至區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的其它節(jié)點；出塊節(jié)點和其它節(jié)點分別根據(jù)交易請求執(zhí)行交易得到執(zhí)行結果；出塊節(jié)點將第一執(zhí)行結果和交易的數(shù)據(jù)打包成區(qū)塊，發(fā)送至區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的其它節(jié)點；其它節(jié)點對結果共識；當所有共識完成，所有節(jié)點以使得共識成功的交易執(zhí)行結果更新本地賬本。本申請通過在非出塊節(jié)點預執(zhí)行交易，使得一個區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的節(jié)點在接收到的交易時間相差不多的前提下，非出塊節(jié)點在等待出塊節(jié)點出塊過程中也可以預先執(zhí)行交易，從而實現(xiàn)交易在多個節(jié)點并行執(zhí)行的效果，提高整個系統(tǒng)處理交易的能力、降低了交易確認延遲。

技術領域

本發(fā)明涉及區(qū)塊鏈技術領域，特別涉及一種在區(qū)塊鏈中實現(xiàn)多節(jié)點交易并行執(zhí)行的方法及系統(tǒng)。

背景技術

當前的區(qū)塊鏈系統(tǒng)在執(zhí)行交易時，通常如圖1所示的方式進行，交易的出塊節(jié)點先執(zhí)行交易，并將交易結果打包成區(qū)塊（步驟①）；當區(qū)塊打包完成后，出塊節(jié)點將區(qū)塊廣播至區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的其它多個非出塊節(jié)點執(zhí)行共識過程（步驟②）；待共識成功后，再由各個非出塊節(jié)點分別對接收到的區(qū)塊執(zhí)行交易（步驟③）。可以看出，假設一個區(qū)塊的執(zhí)行時間一定，則在同一個區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，被共識的區(qū)塊至少要經(jīng)歷兩次串行的執(zhí)行過程。當該區(qū)塊中交易數(shù)量非常大時，整個執(zhí)行時長顯著增加，極大影響了區(qū)塊鏈共識出塊的速度，最終導致整個系統(tǒng)的交易吞吐能力較低、交易確認延遲顯著提高。

發(fā)生上述現(xiàn)象的原因在于，當前的區(qū)塊鏈系統(tǒng)的共識過程中，當出塊節(jié)點執(zhí)行交易并將數(shù)據(jù)打包成區(qū)塊時，其它非出塊節(jié)點均處于等待出塊狀態(tài)，必須要等待共識過程完成，這些非出塊節(jié)點位置的CPU資源才能得到充分利用，不僅浪費了系統(tǒng)資源，還增加了交易確認延遲。因此，亟需一種提高區(qū)塊鏈系統(tǒng)交易處理能力的方法。

發(fā)明內容

本申請?zhí)峁┝艘环N在區(qū)塊鏈中實現(xiàn)多節(jié)點交易并行執(zhí)行的方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術中系統(tǒng)交易確認延遲高、交易處理能力不足的問題。

第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N在區(qū)塊鏈中實現(xiàn)多節(jié)點交易并行執(zhí)行的方法，包括：

出塊節(jié)點接收客戶端發(fā)送的交易請求，并根據(jù)所述交易請求生成若干筆交易；

出塊節(jié)點將所述交易請求和所述交易廣播至區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的其它節(jié)點；

出塊節(jié)點根據(jù)所述交易請求執(zhí)行交易，得到每筆交易對應的第一執(zhí)行結果；其它節(jié)點根據(jù)接收到的交易請求執(zhí)行交易得到每筆交易對應的第二執(zhí)行結果；

出塊節(jié)點將所述第一執(zhí)行結果和交易的數(shù)據(jù)打包成區(qū)塊；

出塊節(jié)點發(fā)送所述區(qū)塊至區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的其它節(jié)點；

其它節(jié)點對接收到的區(qū)塊執(zhí)行是否合法性的判斷，得到共識結果；

當所有其他節(jié)點得到共識成功的共識結果時，所有其他節(jié)點以使得共識成功的交易執(zhí)行結果更新本地賬本。

在一些實施例中，所述其它節(jié)點對接收到的區(qū)塊執(zhí)行是否合法性的判斷，得到共識結果的步驟包括：

判斷所述區(qū)塊中交易的交易類型；

若交易類型為非關聯(lián)交易，則判斷所述第一執(zhí)行結果與第二執(zhí)行結果是否一致，若一致，則將第一執(zhí)行結果或第二執(zhí)行結果作為使得共識成功的交易執(zhí)行結果，并生成共識成功的共識結果；若不一致，則生成共識失敗的共識結果；

若交易類型為關聯(lián)交易，則根據(jù)交易請求重新執(zhí)行所述區(qū)塊中的交易，得到第三執(zhí)行結果，判斷所述第三執(zhí)行結果與第一執(zhí)行結果是否一致，若一致，則將第三執(zhí)行結果或第一執(zhí)行結果作為使得共識成功的交易執(zhí)行結果，并生成共識成功的共識結果；若不一致，則生成共識失敗的共識結果。

在一些實施例中，判斷所述區(qū)塊中交易的交易類型的方法包括：

提取區(qū)塊中任意一筆交易中生成第一執(zhí)行結果時修改的狀態(tài)值；