[發明專利]一種低冗余區塊鏈數據存儲和檢索方法及系統

在審

• 申請號: 202110339456.0
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113127562A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 牛罡
• 申請（專利權）人: 河南九域騰龍信息工程有限公司
• 主分類號: G06F16/27
• 分類號: G06F16/27;G06F16/22;G06F16/2455;G06F11/14;H04L9/32;H04L29/06;H04L29/08
• 代理公司: 武漢紅觀專利代理事務所(普通合伙) 42247
• 代理人: 李季

1.一種低冗余區塊鏈數據存儲和檢索方法，其特征在于，所述方法包括：

對傳統分布式賬本進行重構，剔除賬本數據部分，增加查詢索引部分，構造低冗余區塊數據結構；

基于Raft協議實現基于所述低冗余區塊數據結構的區塊鏈節點之間的上鏈共識機制；

領導者節點將賬本區塊上鏈后，保存數據至本地，并基于Hash散列函數從區塊鏈網絡中選取賬本數據備份節點，發送備份數據至備份節點以進行備份存儲，發送查詢索引數據至其他所有節點以更新查詢索引。

2.根據權利要求1所述低冗余區塊鏈數據存儲和檢索方法，其特征在于，所述方法還包括：

當任意節點需要對賬本數據進行溯源時，通過查詢區塊鏈上的查詢索引數據獲取賬本數據存儲節點的網絡地址，并在存儲節點的賬本數據庫中通過賬本摘要檢索賬本數據。

3.根據權利要求1所述低冗余區塊鏈數據存儲和檢索方法，其特征在于，所述低冗余區塊數據結構包括時間戳、數字簽名、賬本摘要、查詢索引；

所述時間戳是由區塊鏈網絡中的領導者節點記錄系統時間；

所述數字簽名是區塊鏈網絡中的領導者節點利用自己的私鑰對節點的身份信息進行的數字簽名；

所述賬本摘要是將賬本數據、時間戳、數字簽名合并成一個區塊文件，采用MD5算法提取區塊文件的Hash摘要得到；

所述查詢索是引通過索引結構存放領導者節點的本地網絡地址和數據備份節點的網絡地址。

4.根據權利要求3所述低冗余區塊鏈數據存儲和檢索方法，其特征在于，所述基于Raft協議實現基于所述低冗余區塊數據結構的區塊鏈節點之間的上鏈共識機制具體包括：

當區塊鏈網絡中有節點需要發布賬本數據時，基于Raft協議，通過隨機投票方式選舉出區塊鏈網絡中的領導者節點；

領導者節點生成時間戳、賬本數據、數字簽名和賬本摘要，基于所述低冗余區塊數據結構構造賬本區塊和賬本數據一并廣播給其他所有節點；

其他任意節點接收到賬本區塊以及賬本數據后，進行合法性驗證；其他任意節點進行合法性驗證通過后向其他所有節點發送確認信息，除領導者節點外的其他節點當且僅當收到超過預設比例的節點的確認信息后，將賬本區塊上鏈，并舍棄賬本數據。

5.根據權利要求4所述低冗余區塊鏈數據存儲和檢索方法，其特征在于，所述領導者節點將賬本區塊上鏈后，保存數據至本地具體包括：

領導者節點當且僅當收到超過預設比例的節點的確認信息后，將賬本區塊上鏈，同時將賬本數據及其賬本摘要保存至本地賬本數據庫中，并建立一份賬本數據備份。

6.根據權利要求5所述低冗余區塊鏈數據存儲和檢索方法，其特征在于，所述基于Hash散列函數從區塊鏈網絡中選取賬本數據備份節點，發送備份數據至備份節點以進行備份存儲，發送查詢索引數據至其他所有節點以更新查詢索引具體包括：

領導者節點采用Hash散列函數在區塊鏈網絡中選取一個賬本數據備份節點；

領導者節點將賬本數據備份及賬本摘要發送至備份節點進行存儲；

領導者節點獲取本地網絡地址和備份節點網絡地址并發送至其他所有節點，其他所有節點接收到后更新本地區塊鏈上低冗余賬本區塊中的查詢索引。

7.根據權利要求6所述低冗余區塊鏈數據存儲和檢索方法，其特征在于，所述Hash散列函數為：

Hash(md5,N)＝md5％(N-1)

其中md5為賬本摘要，N為區塊鏈網絡的節點總數。