[發明專利]計算機擴展卡及區塊鏈終端設備

有效

• 申請號: 202011266571.1
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112564924B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 賴振楠
• 申請（專利權）人: 深圳宏芯宇電子股份有限公司
• 主分類號: H04L12/02
• 分類號: H04L12/02;H04L67/1095;H04L9/40;H04L9/06;G06F13/40
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 陸軍

本發明提供了一種計算機擴展卡及區塊鏈終端設備，所述計算機擴展卡包括擴展卡電路板、網絡接口模塊、總線接口模塊、FPGA芯片及擴展卡內存模塊，且所述計算機擴展卡通過所述總線接口模塊與計算機主系統連接、通過所述網絡接口模塊連接區塊鏈網絡；所述FPGA芯片，用于在啟動后，根據所述總線接口模塊從計算機主系統獲取的配置信息進行功能配置；且所述FPGA芯片在功能配置完成后，對所述網絡接口模塊接收來自區塊鏈網絡的任務進行加密運算，并將加密運算完成獲得的運算結果通過所述網絡接口模塊發送至區塊鏈網絡。本發明不僅可滿足區塊鏈運算的低延遲、高算力及高存儲空間的要求，而且整個處理過程無需主系統的中央處理單元參與，不影響主系統的運行。

技術領域

本發明涉及計算機技術領域，更具體地說，涉及一種計算機擴展卡及區塊鏈終端設備。

背景技術

區塊鏈是一個分布式的共享賬本和數據庫，具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集體維護、公開透明等特點。基于這些特點，區塊鏈技術奠定了堅實的“信任”基礎，創造了可靠的“合作”機制，具有廣闊的運用前景。

現有區塊鏈技術建立在以電腦作為節點的基礎之上，并在電腦上運行區塊鏈相關服務，來實現區塊鏈相關的各種應用。現有的區塊鏈終端設備主要采用普通電腦，其主要由中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)、存儲器、輸入輸出控制系統和各種外部設備等組成。

在上述區塊鏈終端設備中，各個部件在中央處理單元控制下協調統一地工作：首先，把表示計算步驟的程序和計算中需要的原始數據，在控制器的輸入命令的控制下，通過輸入設備送入存儲器存儲；其次當計算開始時，在取指令作用下把程序指令逐條送入控制器；控制器對指令進行譯碼，并根據指令的操作要求向存儲器和運算器發出存儲、取數命令和運算命令，經過中央處理單元的運算器計算并把結果存放在存儲器內；在控制器的取數和輸出命令作用下，通過輸出設備輸出計算結果。

由于區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術的新型應用模式，其對運算能力、存儲空間及低延遲的要求相對較高。而一旦采用普通電腦進行區塊鏈運算，不僅算力不高、無法滿足低延遲的要求，而且將大大影響電腦的正常使用。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對上述普通電腦無法滿足區塊鏈運算的要求的問題，提供一種計算機擴展卡及區塊鏈終端設備。

本發明解決上述技術問題的技術方案是，提供一種計算機擴展卡，包括擴展卡電路板、網絡接口模塊、總線接口模塊、FPGA芯片及擴展卡內存模塊，且所述計算機擴展卡通過所述總線接口模塊與計算機主系統連接、通過所述網絡接口模塊并經由通訊網絡連接區塊鏈網絡；

所述擴展卡電路板上設有擴展卡總線，所述網絡接口模塊、總線接口模塊、FPGA芯片及擴展卡內存模塊分別裝配到所述擴展卡電路板并分別與所述擴展卡總線連接；

所述FPGA芯片，用于在啟動后，根據所述總線接口模塊從計算機主系統獲取的配置信息進行功能配置；且所述FPGA芯片在功能配置完成后，與所述擴展卡內存模塊相配合，對所述網絡接口模塊接收來自區塊鏈網絡的任務進行加密運算，并將加密運算完成獲得的運算結果通過所述網絡接口模塊發送至所述區塊鏈網絡。

優選地，所述FPGA芯片包括主控模塊、加密運算模塊和圖形處理單元；其中，

所述加密運算模塊，用于根據當前計算機擴展卡的信息進行哈希運算獲取對應的摘要；

所述主控模塊，用于將所述摘要打包至區塊中，并通過所述網絡接口模塊將所述區塊發送到區塊鏈網絡進行全網廣播，以便全網中的所有節點對所述區塊進行驗證，且所述主控模塊在所述區塊驗證成功后從所述區塊鏈網絡獲取任務；

所述圖形處理單元，用于對所述任務進行哈希加密運算，并生成與所述任務對應的復制證明和存放證明，所述哈希加密運算的結果由所述主控模塊上傳到所述區塊鏈網絡。