[發(fā)明專利]一種基于半節(jié)點的區(qū)塊鏈賬本同步方法及裝置

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• 申請日: 2021-06-29
• 公開（公告）號: CN113434599A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設計）人: 劉彥;胡智;袁暢;石志國;章敏
• 申請（專利權）人: 北京市大數據中心;北京科技大學
• 主分類號: G06F16/27
• 分類號: G06F16/27;G06F21/64
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發(fā)明涉及區(qū)塊鏈技術領域，特別是指一種基于半節(jié)點的區(qū)塊鏈賬本同步方法及裝置，方法包括：創(chuàng)建半節(jié)點；從最佳節(jié)點向半節(jié)點同步全部的區(qū)塊頭數據；如果驗證區(qū)塊頭數據的內容正確，則將區(qū)塊頭數據存儲在本地賬本中；計算已保存的區(qū)塊頭所用的總空間，計算初始區(qū)塊體的可用空間；根據區(qū)塊的區(qū)塊號、初始區(qū)塊體的可用空間、隨機數、當前總區(qū)塊數、平均區(qū)塊體占用內存大小、同時同步的區(qū)塊數量，判斷是否同步區(qū)塊號對應的區(qū)塊體數據；驗證同步的區(qū)塊體數據是否正確，如果驗證正確，則將區(qū)塊體數據同步到本地賬本中。本發(fā)明通過半節(jié)點選擇性存儲部分區(qū)塊數據體，解決全節(jié)點存儲資源不足以滿足存儲全部數據、輕節(jié)點存儲數據不足的問題。

技術領域

本發(fā)明涉及區(qū)塊鏈技術領域，特別是指一種基于半節(jié)點的區(qū)塊鏈賬本同步方法及裝置。

背景技術

區(qū)塊鏈是一種利用密碼學和分布式賬本的新型信息領域技術，通過大量節(jié)點共同維護的分布式賬本實現數據的不可篡改、可溯源、去中心化。自2008年中本聰在白皮書中提出區(qū)塊鏈技術與規(guī)范后，區(qū)塊鏈技術受到廣泛的關注并有大量的技術研究，近幾年來區(qū)塊鏈憑借不可篡改和可溯源的特點在醫(yī)療數據、農產品溯源、科技應用數據等領域有大量的應用研究，其中最成功的也是最廣泛的是應用于金融領域，比特幣是目前成熟度最高的區(qū)塊鏈應用，比特幣利用給予比特幣作為激勵的方式激勵各個賬本節(jié)點用戶創(chuàng)建新節(jié)點和記賬，并采用工作量證明的方式穩(wěn)定比特幣新區(qū)塊的產生速度至十分鐘，節(jié)點通過大量運算解決復雜數學問題獲取符合規(guī)定的值，并廣播至其他節(jié)點驗證，其他節(jié)點通過O(1)時間復雜度的驗證后將確認信息廣播至全網，新區(qū)塊完成上鏈操作，并將該記錄同步到全部節(jié)點的賬本上。

分布式賬本是區(qū)塊鏈實現不可篡改的核心保障，分布式賬本的使用改變了傳統(tǒng)互聯網集中數據庫記錄的模式，避免了集中式數據庫可被篡改、被摧毀后不可恢復的問題，實現了數據存儲的去中心化。每個節(jié)點都擁有記賬的權利，一旦發(fā)生新的交易，便立即向全部節(jié)點廣播，各節(jié)點將新的交易信息加入到區(qū)塊鏈中，由于區(qū)塊鏈的記賬節(jié)點數量巨大，如果想要篡改某一數據，必須同時篡改全域一半以上節(jié)點的賬本，這是不可能做到的，因此區(qū)塊鏈可保證數據的不可篡改。由于區(qū)塊鏈的特殊性，必須依靠全部節(jié)點的數據同步，一旦有新的交易信息產生，立即通過全域廣播的形式發(fā)送給其他節(jié)點，完成數據同步。

區(qū)塊鏈的正常運行依靠于分布式賬本的統(tǒng)一，但是由于區(qū)塊鏈技術應用的推廣，一個較為成熟的區(qū)塊鏈中存儲的數據在逐漸增多，所以賬本節(jié)點所需要記錄的數據也越來越多，但是單一普通節(jié)點的物理存儲資源有限，難以面對越來越大存儲壓力，這在一定程度上提高了區(qū)塊鏈記賬節(jié)點的物理成本。

目前的主流解決方式是，在部分區(qū)塊鏈網絡中，將節(jié)點分為全節(jié)點和輕節(jié)點，從而使得一些物理資源不足以支撐其保存全部數據的節(jié)點能夠有機會加入區(qū)塊鏈，輕節(jié)點只保存區(qū)塊頭header，不保存區(qū)塊體body，這樣設置導致區(qū)塊體數據的存儲不足。

發(fā)明內容

本發(fā)明實施例提供了一種基于半節(jié)點的區(qū)塊鏈賬本同步方法及裝置。所述技術方案如下：

一方面，提供了一種基于半節(jié)點的區(qū)塊鏈賬本同步方法，該方法由區(qū)塊鏈管理節(jié)點實現，該方法包括：

S1、創(chuàng)建半節(jié)點并完成所述半節(jié)點的部署，初始化所述半節(jié)點，并創(chuàng)建所述半節(jié)點的最初存儲空間，設定初始最大存儲空間；

S2、尋找最佳節(jié)點，所述最佳節(jié)點為與所述半節(jié)點臨近的全節(jié)點；

S3、從所述最佳節(jié)點向所述半節(jié)點同步全部的區(qū)塊頭數據；

S4、驗證同步的區(qū)塊頭數據是否正確，如果驗證所述區(qū)塊頭數據的內容正確，則將所述區(qū)塊頭數據存儲在所述半節(jié)點的本地賬本中；

S5、計算所述本地賬本中已保存的區(qū)塊頭所用的總空間，計算初始區(qū)塊體的可用空間，所述初始區(qū)塊體的可用空間為所述初始最大存儲空間與所述區(qū)塊頭所用的總空間的差值；