[發明專利]一種基于區塊鏈的分布式數據庫存儲方法及系統

在審

• 申請號: 202011458013.5
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112597241A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 吳超;胡一帆;周宇航;李皓
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06F16/27
• 分類號: G06F16/27;G06F16/23;G06F9/54
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

1.一種基于區塊鏈的分布式數據庫存儲方法，所述的區塊鏈包括區塊鏈節點，每個區塊鏈節點均與一個數據庫節點連接，其特征在于，所述的分布式數據庫存儲方法包括：

步驟1：用戶通過HTTP或RPC發出指令操作請求；

步驟2：判斷指令操作請求的類型：

若指令操作請求為讀指令，直接從本地區塊鏈節點讀取數據返回結果；

若指令操作請求為寫指令，啟動共識操作，在共識操作期間，各區塊鏈節點會對指令合法性進行校驗；共識通過之后，各區塊鏈節點在本地數據庫上執行寫指令，更新本地數據，將執行結果返回用戶客戶端，并將寫指令和返回結果存入區塊鏈節點中，作為指令執行日志，用于節點宕機之后恢復數據和新節點同步數據。

2.根據權利要求1所述的基于區塊鏈的分布式數據庫存儲方法，其特征在于，所述的本地數據庫包括主存儲數據庫和輔助存儲數據庫，所述的主存儲數據庫用于存儲用戶數據，所述的輔助存儲數據庫用于存儲驗證節點信息和指令執行日志，所述的驗證節點信息以鍵值對PublicKey,Power的形式進行存儲。

3.根據權利要求2所述的基于區塊鏈的分布式數據庫存儲方法，其特征在于，所述的主存儲數據庫采用Redis，輔助存儲數據庫采用Badger。

4.根據權利要求1或2所述的基于區塊鏈的分布式數據庫存儲方法，其特征在于，在所述的步驟1之后還包括驗證指令操作請求對應的數據類型的步驟，所述的數據類型分為私有類型和公共類型；所述私有類型的數據只有創建節點擁有對該數據的讀寫權限，而其余節點僅對該數據擁有讀權限；

若所述指令操作請求對應私有類型的數據，則在步驟2中對所述合法性進行校驗之后，還需要判斷私有數據是否屬于發送指令操作請求的節點，若屬于，則調用Redis客戶端來執行具體的操作指令，如不屬于，則不執行；

若所述指令操作請求對應公共類型的數據，則直接調用Redis客戶端來執行具體的操作指令。

5.根據權利要求1所述的基于區塊鏈的分布式數據庫存儲方法，其特征在于，所述的各區塊鏈節點在本地數據庫上執行寫指令時，有三種可選的寫入模式，分別是：

Commit寫模式：對應的是公共類型數據的寫入，先共識后寫數據庫；

Async寫模式：對應的是公共類型數據的寫入，先共識后寫數據庫；

Private寫模式：對應的是私有類型的數據的寫入，先寫數據庫后共識。

6.根據權利要求1所述的基于區塊鏈的分布式數據庫存儲方法，其特征在于，在所述的共識操作中，對上一輪共識中被認定為拜占庭節點的投票權進行動態調整。

7.一種基于權利要求1-6任一權利要求所述存儲方法的區塊鏈的分布式數據庫系統，所述的區塊鏈包括區塊鏈節點，每個區塊鏈節點均與一個數據庫節點連接；其特征在于，每個數據庫節點包括：

Tendermint模塊，其屬于區塊鏈中的一個區塊鏈節點，用于提供區塊鏈服務；

本地數據庫模塊，其用于存儲本地信息，由主存儲數據庫和輔助存儲數據庫構成；

數據庫服務模塊，其用于提供數據庫存儲服務，包括控制層、服務層以及存儲層；所述的控制層用于實現用戶客戶端與本地數據庫模塊之間的交互，所述交互的方式包括RPC服務和HTTP服務；所述的存儲層用于實現業務數據的存儲，將業務數據存儲至本地數據庫模塊中；所述的服務層承接控制層與存儲層，用于數據庫讀寫、權限控制、區塊鏈信息訪問、用戶插件。