[發明專利]一種面向聯盟鏈的交易并行處理方法及系統

有效

• 申請號: 202110458354.0
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113205417B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 杜曉凡;朱燕超;張召;金澈清;周傲英
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: G06Q40/04
• 分類號: G06Q40/04;G06F16/27
• 代理公司: 上海德禾翰通律師事務所 31319
• 代理人: 夏思秋

1.一種面向聯盟鏈的交易并行處理方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1：對客戶端發起的交易提案進行預處理，利用靜態分析或者模擬執行的方法確定交易的讀寫集；所述讀寫集是指交易執行過程中需要讀取和寫入的鍵值；

步驟2：通過共識算法對交易進行排序打包并生成區塊，保證每筆交易在被打包的塊中擁有一個全局唯一的順序；

步驟3：區塊鏈節點收到區塊后，對區塊內所有交易以確定性排序鎖的方式加鎖；具體包括如下步驟：

步驟3-1：區塊鏈節點啟動鎖管理線程對所有交易進行鎖管理；

步驟3-2：鎖管理線程按區塊中交易的順序依次掃描每筆交易，并對該筆交易所需的讀集和寫集分別嘗試獲取讀鎖和寫鎖，從而保證交易按區塊中的順序依次獲得執行所需的鎖；

步驟4：按排序鎖并行執行區塊內的交易；具體包括以下步驟：

步驟4-1：對于已經獲得所需讀鎖和寫鎖的交易，區塊鏈節點維護一個工作線程池并行執行，執行完畢后通知鎖管理線程釋放相應的鎖；

步驟4-2：鎖管理線程將回收的鎖重新分配給等待鎖的交易，若有交易獲得所需讀鎖和寫鎖，則通知工作線程池執行，如此反復直到區塊內交易執行完畢；

步驟5：對于依賴交易，如果正式執行期間實際訪問的鍵與步驟1中確定的讀寫集相同，則執行該交易；如果正式執行期間實際訪問的鍵與步驟1中確定的讀寫集不同，則中止該交易，然后使用實際執行的讀寫集嘗試重新獲得鎖并執行。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟5中，所述交易重新執行是指將該交易的執行順序放至當前所有交易的最后，重新等待鎖管理線程分配相應的鎖；所述依賴交易是指讀寫集依賴于某些鍵的值，所述讀寫集會隨著依賴鍵值的變化而變化，從而可能導致預執行的讀寫集與實際讀寫集不符的情況。

3.一種實現如權利要求1或2所述的面向聯盟鏈的交易并行處理方法的系統，其特征在于，所述系統包括：預執行模塊、共識模塊和交易并行執行模塊。

4.如權利要求3所述的系統，其特征在于，所述預執行模塊通過靜態分析或模擬執行的方法確定交易的讀寫集，并附在交易中。

5.如權利要求3所述的系統，其特征在于，所述共識模塊通過拜占庭共識算法，對分析后的交易進行共識并打包出塊。

6.如權利要求3所述的系統，其特征在于，所述交易并行執行模塊使用所述交易并行處理方法，基于排序鎖對交易進行并行執行。