CN108288156A - 一种区块链交易的存储及排队方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种区块链交易的存储及排队方法，包括生成交易哈希值、将交易写入位图表、调整状态码、共识节点进行挖矿、共识节点进行共识、生成区块。制定的存储方式，大幅度加快了交易数据的存储速度及验证速度。制定的排队方式，用户可以根据排队方式改变交易的优先级，大幅度改善了交易排队的灵活性，并有效防止用户零成本恶意刷单等攻击。

Description

一种区块链交易的存储及排队方法

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，涉及一种区块链交易的存储及排队方法。

背景技术

现有区块链交易的存储方式，共识节点通过默克尔根哈希值校验彼此数据的一致性，若得到的默克尔根哈希值不一致，则需要从上到下检索每一层的叶子节点的哈希值，直到找到底层出错的交易哈希值，从而判断是哪一笔交易出错，只有修正了交易，交易数据达成共识后交易才能存储到区块中。该过程需要耗费大量的时间及算力。

现有区块链交易几乎没有设定交易的排队方式，或者只是简单设定不同的收费等级来变更交易的排队优先级，不能灵活根据用户需求变更交易排队优先级。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种解决或部分解决上述问题的区块链交易的存储及排队方法。

为达到上述技术方案的效果，本发明的技术方案为：一种区块链交易的存储及排队方法，包含以下内容：

存储及排队方法包括以下步骤：

步骤S1：生成交易哈希值：

区块链系统为每一笔交易生成交易哈希值，交易哈希值是长度为64个字符（十六进制）的随机数；

步骤S2：将交易写入位图表：

位图表是由多个存储位构成的列表；每一个存储位包括状态码、存储空间和位编号；位编号是长度为3个字符（十六进制）的随机数，只有前三个字符和位编号相同的交易哈希值对应的交易才是满足条件的交易；存储空间用于存放交易，且每个存储空间只能存放一个满足条件的交易，满足条件的其他交易将进行排队；状态码包括0和1，已经存放交易的存储位的状态码为1，没有存放交易的存储位的状态码为0；

将交易写入位图表的过程为：在位图表中搜索到和交易哈希值的前三个字符相同的位编号，将交易哈希值对应的交易写入位编号对应的存储空间；

步骤S3：调整状态码：

位图表中已经存放交易的存储位的状态码转换为1，没有存放交易的存储位的状态码保持为0；

步骤S4：共识节点进行挖矿：

共识节点读取位图表并计算其中已经存储的交易的交易哈希值，最早算出交易哈希值的共识节点N向其他共识节点广播算出的交易哈希值以及读取到的位图表；

步骤S5：共识节点进行共识：

其他共识节点接收共识节点N广播的交易哈希值，并将其与自己计算出的交易哈希值对比，若两者一致，则给共识节点投赞成票，若两者不一致，则将自己读取到的位图表与共识节点N广播的位图表进行比较，快速寻找遗漏或不一致的数据，寻找方法为：将自己读取到的位图表和共识节点N广播的位图表中同一个存储位对应的两个状态码进行异或运算，若同一个存储位对应的两个状态码相同，异或运算的结果为0；若同一个存储位对应的两个状态码不同，则异或运算的结果为1；通过搜索异或运算的结果为1的存储位，可以快速寻找遗漏或不一致的数据；

步骤S6：生成区块：

如果共识节点N得到的赞成票的总数与共识节点的总数的比值超过P，则交易达成共识，区块随即生成；如果共识节点N得到的赞成票的总数与共识节点的总数的比值不超过P，则交易没有达成共识，重新执行步骤步骤S4、步骤S5和步骤S6，直到生成区块；P为0~1之间的有理数，由后台工作人员设定。

步骤S2中，每个存储空间只能存放一个满足条件的交易，满足条件的其他交易将进行排队；

当有多个满足条件的交易在排队时，用户可以缴纳费用来提高排队的优先级；

若用户的账户信用级别高，则区块链系统可以降低其需要缴纳的费用；

用户通过缴纳费用提高排队优先级后，若此时不再需要排队，则区块链系统会自动减免其已经缴纳的费用；

若一笔满足条件的交易在等待了M个区块后仍然没有被存储到存储空间内，则默认此笔交易放弃排队；M为正整数，由后台工作人员设定；

每一笔交易都约定一个超时时间T，从区块链系统为交易生成交易哈希值的时刻开始计时得到计时时间，只有计时时间在超时时间T内时，交易可以被存储到存储空间内，计时时间超过超时时间T后，交易再不可以被存储到存储空间内；超时时间T是正整数，单位为ms；

区块链系统通过收取费用来改变排队的优先级可以有效防止用户零成本恶意刷单，具体方法为：由于恶意刷单交易没有缴纳费用，则恶意刷单交易只有较低的排队优先级，恶意刷单交易在等待了M个区块后仍没有被存储到存储空间内，则默认恶意刷单交易放弃排队。

如果用户需要进行挂单交易，则需要额外缴纳预约费及取号费；挂单交易就是当交易达到用户指定金额时再进行存储；

挂单交易在排队时，也可以通过缴纳一定的费用提高排队优先级；

用户可以在挂单交易未成交之前撤销此比交易。

本发明的有益成果为：本发明提供了一种区块链交易的存储及排队方法，制定的存储方式，大幅度加快了交易数据的存储速度及验证速度。制定的排队方式，用户可以根据排队方式改变交易的优先级，大幅度改善了交易排队的灵活性，并有效防止用户零成本恶意刷单等攻击。

附图说明

图1为实施例2中存储及排队方法的过程模拟示意图；

图2为实施例2中验证交易数据的模拟示意图。

具体实施方法

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行详细的说明。应当说明的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，能实现同样功能的产品属于等同替换和改进，均包含在本发明的保护范围之内。具体方法如下：

实施例1：本实施例具体说明了区块链交易的存储及排队方法的内容，如下：

存储及排队方法包括以下步骤：

步骤S1：生成交易哈希值：

区块链系统为每一笔交易生成交易哈希值，交易哈希值是长度为64个字符（十六进制）的随机数；

步骤S2：将交易写入位图表：

位图表是由多个存储位构成的列表；每一个存储位包括状态码、存储空间和位编号；位编号是长度为3个字符（十六进制）的随机数，只有前三个字符和位编号相同的交易哈希值对应的交易才是满足条件的交易；存储空间用于存放交易，且每个存储空间只能存放一个满足条件的交易，满足条件的其他交易将进行排队；状态码包括0和1，已经存放交易的存储位的状态码为1，没有存放交易的存储位的状态码为0；

将交易写入位图表的过程为：在位图表中搜索到和交易哈希值的前三个字符相同的位编号，将交易哈希值对应的交易写入位编号对应的存储空间；

步骤S3：调整状态码：

位图表中已经存放交易的存储位的状态码转换为1，没有存放交易的存储位的状态码保持为0；

步骤S4：共识节点进行挖矿：

共识节点读取位图表并计算其中已经存储的交易的交易哈希值，最早算出交易哈希值的共识节点N向其他共识节点广播算出的交易哈希值以及读取到的位图表；

步骤S5：共识节点进行共识：

其他共识节点接收共识节点N广播的交易哈希值，并将其与自己计算出的交易哈希值对比，若两者一致，则给共识节点投赞成票，若两者不一致，则将自己读取到的位图表与共识节点N广播的位图表进行比较，快速寻找遗漏或不一致的数据，寻找方法为：将自己读取到的位图表和共识节点N广播的位图表中同一个存储位对应的两个状态码进行异或运算，若同一个存储位对应的两个状态码相同，异或运算的结果为0；若同一个存储位对应的两个状态码不同，则异或运算的结果为1；通过搜索异或运算的结果为1的存储位，可以快速寻找遗漏或不一致的数据；

步骤S6：生成区块：

如果共识节点N得到的赞成票的总数与共识节点的总数的比值超过P，则交易达成共识，区块随即生成；如果共识节点N得到的赞成票的总数与共识节点的总数的比值不超过P，则交易没有达成共识，重新执行步骤步骤S4、步骤S5和步骤S6，直到生成区块；P为0~1之间的有理数，由后台工作人员设定。

步骤S2中，每个存储空间只能存放一个满足条件的交易，满足条件的其他交易将进行排队；

当有多个满足条件的交易在排队时，用户可以缴纳费用来提高排队的优先级；

若用户的账户信用级别高，则区块链系统可以降低其需要缴纳的费用；

用户通过缴纳费用提高排队优先级后，若此时不再需要排队，则区块链系统会自动减免其已经缴纳的费用；

若一笔满足条件的交易在等待了M个区块后仍然没有被存储到存储空间内，则默认此笔交易放弃排队；M为正整数，由后台工作人员设定；

每一笔交易都约定一个超时时间T，从区块链系统为交易生成交易哈希值的时刻开始计时得到计时时间，只有计时时间在超时时间T内时，交易可以被存储到存储空间内，计时时间超过超时时间T后，交易再不可以被存储到存储空间内；超时时间T是正整数，单位为ms；

区块链系统通过收取费用来改变排队的优先级可以有效防止用户零成本恶意刷单，具体方法为：由于恶意刷单交易没有缴纳费用，则恶意刷单交易只有较低的排队优先级，恶意刷单交易在等待了M个区块后仍没有被存储到存储空间内，则默认恶意刷单交易放弃排队。

如果用户需要进行挂单交易，则需要额外缴纳预约费及取号费；挂单交易就是当交易达到用户指定金额时再进行存储；

挂单交易在排队时，也可以通过缴纳一定的费用提高排队优先级；

实施例2：本实施例举例说明了区块链交易的存储及排队方法的处理过程，如图1和图2：

步骤S1：每一笔交易都会产生交易哈希值。

步骤S2：:一个位只能存放一个满足条件的交易哈希值，满足条件的其他交易将进行排队，例如：3(011)的位只能存放前三位交易哈希值为011的交易。

步骤S3：存放入交易的位，其状态码由0转换为1，没有存放入交易的位，其状态码始终为0。

步骤S4：共识节点进行挖矿，最早算出默克尔根哈希值的共识节点N向其他共识节点广播默克尔根哈希值以及自己的位图表。

步骤S5：其余共识节点计算默克尔根哈希值，若得到与共识节点N相同的默克尔根哈希值，则代表交易数据完全一致；若得到的默克尔根哈希值不同，则将自己的位图与共识节点N的位图进行比较，快速寻找遗漏或不一致的数据。如图2，共识节点计算的默克尔根哈希值与共识节点N计算的值不同，则将共识节点N的位图表与自己的位图表进行比较；具体方式是将共识节点N的状态码与自己的状态码进行异或，若位的状态码相同，其异或值为0；若位的状态码不同，其异或值为1。通过异或位图的状态码，可以快速寻找遗漏或不一致的数据。

步骤S6：交易达成共识后生成区块H。

当交易量大，交易拥堵时，用户可以缴纳一定的费用来提高排队的优先级，如图1，有两笔前三位交易哈希值为011的交易011AA和011BB，且前三位交易哈希值为011AA的交易在前三位交易哈希值为011BB的交易之前，按照默认排队顺序，前三位交易哈希值为011AA的交易将被放入区块H+1中，前三位交易哈希值为011BB的交易将被放入区块H+2中；若前三位交易哈希值为011BB的交易缴纳一定的费用提高排队优先级，而前三位交易哈希值为011AA的交易没有缴纳费用，则前三位交易哈希值为011BB的交易将被放入区块H+1中，前三位交易哈希值为011AA的交易将被放入区块H+2中。

本发明的有益成果为：本发明提供了一种区块链交易的存储及排队方法，制定的存储方式，大幅度加快了交易数据的存储速度及验证速度。制定的排队方式，用户可以根据排队方式改变交易的优先级，大幅度改善了交易排队的灵活性，并有效防止用户零成本恶意刷单等攻击。

以上所述仅为本发明之较佳实施例，并非用以限定本发明的权利要求保护范围。同时以上说明，对于相关技术领域的技术人员应可以理解及实施，因此其他基于本发明所揭示内容所完成的等同改变，均应包含在本权利要求书的涵盖范围内。

Claims (3)

1.一种区块链交易的存储及排队方法，其特征在于，包含以下内容：

存储及排队方法包括以下步骤：

步骤S1：生成交易哈希值：

区块链系统为每一笔交易生成所述交易哈希值，所述交易哈希值是长度为64个字符（十六进制）的随机数；

步骤S2：将所述交易写入位图表：

所述位图表是由多个存储位构成的列表；每一个所述存储位包括状态码、存储空间和位编号；所述位编号是长度为3个字符（十六进制）的随机数，只有前三个字符和所述位编号相同的交易哈希值对应的交易才是满足条件的交易；所述存储空间用于存放所述交易，且每个所述存储空间只能存放一个满足条件的交易，满足条件的其他交易将进行排队；所述状态码包括0和1，已经存放交易的存储位的状态码为1，没有存放交易的存储位的状态码为0；

将所述交易写入所述位图表的过程为：在所述位图表中搜索到和所述交易哈希值的前三个字符相同的所述位编号，将所述交易哈希值对应的所述交易写入所述位编号对应的所述存储空间；

步骤S3：调整状态码：

所述位图表中已经存放交易的存储位的状态码转换为1，没有存放交易的存储位的状态码保持为0；

步骤S4：共识节点进行挖矿：

所述共识节点读取所述位图表并计算其中已经存储的交易的交易哈希值，最早算出交易哈希值的共识节点N向其他共识节点广播算出的交易哈希值以及读取到的位图表；

步骤S5：共识节点进行共识：

所述其他共识节点接收所述共识节点N广播的交易哈希值，并将其与自己计算出的交易哈希值对比，若两者一致，则给所述共识节点投赞成票，若两者不一致，则将自己读取到的位图表与所述共识节点N广播的位图表进行比较，快速寻找遗漏或不一致的数据，寻找方法为：将所述自己读取到的位图表和所述共识节点N广播的位图表中同一个存储位对应的两个状态码进行异或运算，若所述同一个存储位对应的两个状态码相同，异或运算的结果为0；若所述同一个存储位对应的两个状态码不同，则所述异或运算的结果为1；通过搜索所述异或运算的结果为1的存储位，可以快速寻找所述遗漏或不一致的数据；

步骤S6：生成区块：

如果所述共识节点N得到的赞成票的总数与共识节点的总数的比值超过P，则所述交易达成共识，区块随即生成；如果所述共识节点N得到的赞成票的总数与所述共识节点的总数的比值不超过所述P，则所述交易没有达成共识，重新执行步骤所述步骤S4、所述步骤S5和所述步骤S6，直到生成所述区块；所述P为0~1之间的有理数，由后台工作人员设定。

2.根据权利要求1所述的一种区块链交易的存储及排队方法，其特征在于，包括：

步骤S2中，每个所述存储空间只能存放一个所述满足条件的交易，所述满足条件的其他交易将进行排队；

当有多个所述满足条件的交易在排队时，用户可以缴纳费用来提高排队的优先级；

若用户的账户信用级别高，则所述区块链系统可以降低其需要缴纳的费用；

所述用户通过缴纳费用提高所述排队优先级后，若此时不再需要排队，则所述区块链系统会自动减免其已经缴纳的费用；

若一笔所述满足条件的交易在等待了M个区块后仍然没有被存储到所述存储空间内，则默认此笔交易放弃排队；所述M为正整数，由后台工作人员设定；

每一笔所述交易都约定一个超时时间T，从所述区块链系统为所述交易生成所述交易哈希值的时刻开始计时得到计时时间，只有所述计时时间在所述超时时间T内时，所述交易可以被存储到所述存储空间内，所述计时时间超过所述超时时间T后，所述交易再不可以被存储到所述存储空间内；所述超时时间T是正整数，单位为ms；

所述区块链系统通过收取费用来改变所述排队的优先级可以有效防止用户零成本恶意刷单，具体方法为：由于恶意刷单交易没有缴纳费用，则所述恶意刷单交易只有较低的排队优先级，所述恶意刷单交易在等待了M个区块后仍没有被存储到所述存储空间内，则默认所述恶意刷单交易放弃排队。

3.根据权利要求1和2所述的一种区块链交易的存储及排队方法，其特征在于，包括：

如果用户需要进行挂单交易，则需要额外缴纳预约费及取号费；所述挂单交易就是当所述交易达到用户指定金额时再进行存储；

所述挂单交易在排队时，也可以通过缴纳一定的费用提高排队优先级；

用户可以在所述挂单交易未成交之前撤销此比交易。