本發(fā)明涉及區(qū)塊鏈，尤其是涉及一種區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)處理方法、系統(tǒng)和電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)，區(qū)塊鏈技術(shù)研究如火如荼，相關(guān)應(yīng)用已經(jīng)延伸到數(shù)字金融、物聯(lián)網(wǎng)、供應(yīng)鏈管理、政務(wù)公開(kāi)、公益事業(yè)等眾多領(lǐng)域，為各行各業(yè)賦能增效。為了提高區(qū)塊鏈承載海量節(jié)點(diǎn)與交易的能力，學(xué)界參考數(shù)據(jù)庫(kù)分片的思想，提出將分片技術(shù)引入到區(qū)塊鏈中，把網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)、狀態(tài)數(shù)據(jù)、交易劃分到不同的分片中，為區(qū)塊鏈提供同時(shí)處理更多交易的能力。

2、在分片區(qū)塊鏈中，一筆交易可能涉及多個(gè)分片的狀態(tài)數(shù)據(jù)的變更，需要多個(gè)分片協(xié)同驗(yàn)證處理?，F(xiàn)有技術(shù)中采用基于中繼交易的分片區(qū)塊鏈交易處理方法，在基于二階段提交的方法中，有一個(gè)協(xié)調(diào)方負(fù)責(zé)收集交易輸入的可用性證明，并在相關(guān)參與分片間傳輸它們，但這類(lèi)方法依賴(lài)于可靠的協(xié)調(diào)方，且需要多次調(diào)用bft(拜占庭容錯(cuò)，byzantine?fault?tolerance)算法，通信開(kāi)銷(xiāo)較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)處理方法、系統(tǒng)和電子設(shè)備，從而降低分片間的通信，進(jìn)而減少系統(tǒng)的帶寬開(kāi)銷(xiāo)和存儲(chǔ)開(kāi)銷(xiāo)。

2、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)處理方法，包括：發(fā)起的目標(biāo)交易；目標(biāo)交易中包括目標(biāo)交易輸入和目標(biāo)交易輸出；根據(jù)目標(biāo)交易輸入確定目標(biāo)分片，根據(jù)目標(biāo)交易和目標(biāo)分片生成目標(biāo)交易見(jiàn)證后，將目標(biāo)交易和目標(biāo)交易見(jiàn)證廣播至區(qū)塊鏈中；當(dāng)目標(biāo)分片接收到目標(biāo)交易和目標(biāo)交易見(jiàn)證時(shí)，目標(biāo)分片中的目標(biāo)區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)對(duì)目標(biāo)交易見(jiàn)證進(jìn)行驗(yàn)證，并提取目標(biāo)分片對(duì)應(yīng)的目標(biāo)子集見(jiàn)證后，根據(jù)目標(biāo)子集見(jiàn)證更新目標(biāo)分片對(duì)應(yīng)的目標(biāo)狀態(tài)承諾值，并將目標(biāo)交易打包成新區(qū)塊；接收新區(qū)塊，并對(duì)更新后的目標(biāo)狀態(tài)承諾值進(jìn)行驗(yàn)證。

3、進(jìn)一步的，發(fā)起的目標(biāo)交易的步驟之前，方法還包括：將區(qū)塊鏈劃分為多個(gè)分片；生成區(qū)塊鏈對(duì)應(yīng)的rsa群；rsa群中包括多個(gè)生成元；通過(guò)每個(gè)分片根據(jù)不同的生成元構(gòu)造相對(duì)應(yīng)的rsa累加器。

4、進(jìn)一步的，根據(jù)目標(biāo)交易和目標(biāo)分片生成目標(biāo)交易見(jiàn)證的步驟，包括：獲取每個(gè)目標(biāo)交易輸入的utxo對(duì)應(yīng)的成員見(jiàn)證；將同一目標(biāo)分片中的所有目標(biāo)交易輸入的成員見(jiàn)證聚合為一個(gè)子見(jiàn)證集；聚合所有子集見(jiàn)證，生成目標(biāo)交易見(jiàn)證。

5、進(jìn)一步的，根據(jù)下述公式計(jì)算目標(biāo)交易見(jiàn)證：其中，w為目標(biāo)交易見(jiàn)證；l為作為目標(biāo)交易輸入的目標(biāo)分片的數(shù)量；si為目標(biāo)分片的分片索引；wsi為分片索引為si的目標(biāo)分片對(duì)應(yīng)的子集見(jiàn)證；n為rsa群模數(shù)。

6、進(jìn)一步的，目標(biāo)分片中的目標(biāo)區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)對(duì)目標(biāo)交易見(jiàn)證進(jìn)行驗(yàn)證，并提取目標(biāo)分片對(duì)應(yīng)的目標(biāo)子集見(jiàn)證后，根據(jù)目標(biāo)子集見(jiàn)證更新目標(biāo)分片對(duì)應(yīng)的目標(biāo)狀態(tài)承諾值，并將目標(biāo)交易打包成新區(qū)塊的步驟，包括：目標(biāo)區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)對(duì)交易見(jiàn)證進(jìn)行驗(yàn)證的同時(shí)提取目標(biāo)分片對(duì)應(yīng)的目標(biāo)子集見(jiàn)證；目標(biāo)區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)將驗(yàn)證通過(guò)后的交易見(jiàn)證對(duì)應(yīng)的目標(biāo)交易、目標(biāo)交易見(jiàn)證和目標(biāo)分片對(duì)應(yīng)的子集見(jiàn)證存儲(chǔ)至目標(biāo)分片的內(nèi)存池中；目標(biāo)區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)按照預(yù)設(shè)順序從內(nèi)存池中提取目標(biāo)交易、目標(biāo)交易見(jiàn)證和目標(biāo)分片對(duì)應(yīng)的子集見(jiàn)證；目標(biāo)區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)根據(jù)目標(biāo)分片對(duì)應(yīng)的子集見(jiàn)證更新目標(biāo)分片對(duì)應(yīng)的rsa累加器；其中，rsa累加器的更新包括移除被花費(fèi)的歷史交易輸出和添加新生成的目標(biāo)交易輸出；rsa累加器的值對(duì)應(yīng)狀態(tài)承諾值；目標(biāo)區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)判斷rsa累加器的更新是否正確，如果是，確定目標(biāo)分片的狀態(tài)承諾值更新成功；將目標(biāo)交易打包成新區(qū)塊，將新區(qū)塊添加至目標(biāo)分片中。

7、進(jìn)一步的，目標(biāo)區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)判斷rsa累加器的更新是否正確，如果是，確定目標(biāo)分片的狀態(tài)承諾值更新成功的步驟之后，方法還包括：目標(biāo)區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)根據(jù)更新后的狀態(tài)承諾值對(duì)內(nèi)存池中通過(guò)驗(yàn)證的但未打包成新區(qū)塊的歷史交易對(duì)應(yīng)的交易見(jiàn)證進(jìn)行更新。

8、第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括：目標(biāo)交易發(fā)起模塊，用于發(fā)起的目標(biāo)交易；目標(biāo)交易中包括目標(biāo)交易輸入和目標(biāo)交易輸出；交易見(jiàn)證廣播模塊，用于根據(jù)目標(biāo)交易輸入確定目標(biāo)分片，根據(jù)目標(biāo)交易和目標(biāo)分片生成目標(biāo)交易見(jiàn)證后，將目標(biāo)交易和目標(biāo)交易見(jiàn)證廣播至區(qū)塊鏈中；交易見(jiàn)證驗(yàn)證模塊，用于當(dāng)目標(biāo)分片接收到目標(biāo)交易和目標(biāo)交易見(jiàn)證時(shí)，目標(biāo)分片中的目標(biāo)區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)對(duì)目標(biāo)交易見(jiàn)證進(jìn)行驗(yàn)證，并提取目標(biāo)分片對(duì)應(yīng)的目標(biāo)子集見(jiàn)證后，根據(jù)目標(biāo)子集見(jiàn)證更新目標(biāo)分片對(duì)應(yīng)的目標(biāo)狀態(tài)承諾值，并將目標(biāo)交易打包成新區(qū)塊；狀態(tài)承諾值驗(yàn)證模塊，用于接收新區(qū)塊，并對(duì)更新后的目標(biāo)狀態(tài)承諾值進(jìn)行驗(yàn)證。

9、進(jìn)一步的，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還包括：累加器構(gòu)建模塊；累加器構(gòu)建模塊，用于將區(qū)塊鏈劃分為多個(gè)分片；生成區(qū)塊鏈對(duì)應(yīng)的rsa群；rsa群中包括多個(gè)生成元；通過(guò)每個(gè)分片根據(jù)不同的生成元構(gòu)造相對(duì)應(yīng)的rsa累加器。

10、第三方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器，所述存儲(chǔ)器上存儲(chǔ)有可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上所述的方法。

11、第四方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述程序代碼使所述處理器執(zhí)行如上所述的方法。

12、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)處理方法、系統(tǒng)和電子設(shè)備，包括：發(fā)起的目標(biāo)交易；目標(biāo)交易中包括目標(biāo)交易輸入和目標(biāo)交易輸出；根據(jù)目標(biāo)交易輸入確定目標(biāo)分片，根據(jù)目標(biāo)交易和目標(biāo)分片生成目標(biāo)交易見(jiàn)證后，將目標(biāo)交易和目標(biāo)交易見(jiàn)證廣播至區(qū)塊鏈中；當(dāng)目標(biāo)分片接收到目標(biāo)交易和目標(biāo)交易見(jiàn)證時(shí)，目標(biāo)分片中的目標(biāo)區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)對(duì)目標(biāo)交易見(jiàn)證進(jìn)行驗(yàn)證，并提取目標(biāo)分片對(duì)應(yīng)的目標(biāo)子集見(jiàn)證后，根據(jù)目標(biāo)子集見(jiàn)證更新目標(biāo)分片對(duì)應(yīng)的目標(biāo)狀態(tài)承諾值，并將目標(biāo)交易打包成新區(qū)塊；接收新區(qū)塊，并對(duì)更新后的目標(biāo)狀態(tài)承諾值進(jìn)行驗(yàn)證。該方式中，通過(guò)無(wú)狀態(tài)驗(yàn)證技術(shù)使分片區(qū)塊鏈在無(wú)需存儲(chǔ)其他分片狀態(tài)數(shù)據(jù)的情況下，同時(shí)進(jìn)行交易驗(yàn)證與見(jiàn)證提取，各分片之間除廣播交易外無(wú)需進(jìn)行任何分片間通訊，從而降低分片間的通信，進(jìn)而減少系統(tǒng)的帶寬開(kāi)銷(xiāo)和存儲(chǔ)開(kāi)銷(xiāo)。

13、本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)在說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

14、為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。

技術(shù)特征：

1.一種區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述發(fā)起的目標(biāo)交易的步驟之前，所述方法還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述根據(jù)所述目標(biāo)交易和所述目標(biāo)分片生成目標(biāo)交易見(jiàn)證的步驟，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，根據(jù)下述公式計(jì)算所述目標(biāo)交易見(jiàn)證：

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述目標(biāo)分片中的目標(biāo)區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)對(duì)所述目標(biāo)交易見(jiàn)證進(jìn)行驗(yàn)證，并提取所述目標(biāo)分片對(duì)應(yīng)的目標(biāo)子集見(jiàn)證后，根據(jù)所述目標(biāo)子集見(jiàn)證更新所述目標(biāo)分片對(duì)應(yīng)的目標(biāo)狀態(tài)承諾值，并將所述目標(biāo)交易打包成新區(qū)塊的步驟，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述目標(biāo)區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)判斷所述rsa累加器的更新是否正確，如果是，確定所述目標(biāo)分片的所述狀態(tài)承諾值更新成功的步驟之后，所述方法還包括：

7.一種區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還包括：累加器構(gòu)建模塊；

9.一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器，所述存儲(chǔ)器上存儲(chǔ)有可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)處理方法。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的區(qū)塊鏈的交易方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)處理方法、系統(tǒng)和電子設(shè)備，包括：發(fā)起的目標(biāo)交易；根據(jù)目標(biāo)交易輸入確定目標(biāo)分片，根據(jù)目標(biāo)交易和目標(biāo)分片生成目標(biāo)交易見(jiàn)證，將目標(biāo)交易和目標(biāo)交易見(jiàn)證廣播至區(qū)塊鏈中；當(dāng)目標(biāo)分片接收到目標(biāo)交易和目標(biāo)交易見(jiàn)證時(shí)，目標(biāo)分片中的目標(biāo)區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)對(duì)目標(biāo)交易見(jiàn)證進(jìn)行驗(yàn)證提取對(duì)應(yīng)的目標(biāo)子集見(jiàn)證，根據(jù)目標(biāo)子集見(jiàn)證更新對(duì)應(yīng)的目標(biāo)狀態(tài)承諾值，將目標(biāo)交易打包成新區(qū)塊；接收新區(qū)塊并對(duì)更新后的目標(biāo)狀態(tài)承諾值進(jìn)行驗(yàn)證。通過(guò)無(wú)狀態(tài)驗(yàn)證技術(shù)使分片區(qū)塊鏈在無(wú)需存儲(chǔ)其他分片狀態(tài)數(shù)據(jù)的情況下，同時(shí)進(jìn)行交易驗(yàn)證與見(jiàn)證提取，各分片間除廣播交易外無(wú)需進(jìn)行任何分片間通訊，降低分片間的通信，減少系統(tǒng)的帶寬開(kāi)銷(xiāo)和存儲(chǔ)開(kāi)銷(xiāo)。

技術(shù)研發(fā)人員：孫溢,蔡天煒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京郵電大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9