CN108696589B - 区块链数据传输方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种区块链数据传输方法、装置、设备及存储介质。其中，该方法由区块链系统中的节点执行，具体的，该方法包括：确定可通信节点数量；依据所述可通信节点数量从连接的通讯节点中选择同步节点；向选择的同步节点传输数据，使所述同步节点将所述数据向区块链系统中的其他节点进行传输。本发明实施例提供的技术方案，减少了本机节点的数据传输压力，保证了数据稳定传输，提高了数据的传输效率，从而提高了整个区块链系统的性能。此外，如果本机节点是当前区块生成节点时，也可提高当前区块节点的出块稳定性。

Description

区块链数据传输方法、装置、设备和存储介质

技术领域

本发明实施例涉及区块链技术领域，尤其涉及一种区块链数据传输方法、装置、设备和存储介质。

背景技术

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链主要解决陌生节点之间的信任和安全问题，所以其中一个显著特点是分布式区块。具体是，在区块链系统将一定时间内的事物提交请求或者一定数量的事物提交请求，交付给当前具有区块生成权的节点；区块生成节点对事物提交请求进行处理形成区块；区块生成节点将区块数据发送给区块链系统中的其他节点，即区块记录节点，其他节点进行同样的处理过程，以验证处理结果是否与区块数据一致，若一致则认可该区块并将该区块添加到区块链中，否则不认可该区块并丢弃。

区块生成节点的出块稳定性非常重要，如果区块生成节点不出块则不能得到奖励造成区块生成权浪费，或者区块生成节点不能够按时出块则会面临惩罚。由于每个区块生成节点的带宽资源是有限的，因而区块生成节点上可连接的区块记录节点的数量有限。如果区块生成节点连接的区块记录节点数量过多，或者区块记录节点接收到区块数据之后不及时传输均会导致区块数据传输效率低。

发明内容

本发明实施例提供了一种区块链数据传输方法、装置、设备和存储介质，能够提高区块数据的传输效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种区块链数据传输方法，由区块链系统中的节点执行，该方法包括：

确定可通信节点数量；

依据所述可通信节点数量从连接的通讯节点中选择同步节点；

向选择的同步节点传输数据，使所述同步节点将所述数据向区块链系统中的其他节点进行传输。

第一方面，本发明实施例提供了一种区块链数据传输装置，配置于区块链系统中的节点中，该装置包括：

数量确定模块，用于确定可通信节点数量；

同步节点选择模块，用于依据所述可通信节点数量从连接的通讯节点中选择同步节点；

传输模块，用于向选择的同步节点传输数据，使所述同步节点将所述数据向区块链系统中的其他节点进行传输。

第三方面，本发明实施例还提供了一种设备，该设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现第一方面中任意所述的区块链数据传输方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面中任意所述的区块链数据传输方法。

本发明实施例提供的区块链数据传输方法、装置、设备及存储介质，在本机节点需要将自身的数据传输至区块链系统中的其他节点时，通过依据本机节点自身的特性及需要传输的数据综合分析选择部分通迅节点作为同步节点，并将需要传输的数据传输至与其连接的同步节点，然后由同步节点将数据传输给区块链系统中的其他节点。该方法减少了本机节点的数据传输压力，保证了数据稳定传输，提高了数据的传输效率，从而提高了整个区块链系统的性能。此外，如果本机节点是当前区块生成节点，也可提高当前区块节点的出块稳定性。

附图说明

图1是本发明实施例一中提供的一种区块链数据传输方法的流程图；

图2是本发明实施例二中提供的一种区块链数据传输方法的流程图；

图3是本发明实施例三中提供的一种区块链数据传输方法的流程图

图4是本发明实施例四中提供的一种区块链数据传输装置的结构框图；

图5是本发明实施例五中提供的一种设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明实施例，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明实施例相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的区块链数据传输方法的流程图，该方法应用于区块链系统中的节点，所适用的区块链可以是公有链、联盟链或私有链。本实施例可适用于区块链系统中的节点进行数据传输的情况。本实施例的方法可以由本发明实施例提供的区块链数据传输装置来执行，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，并可集成于承载区块链系统节点的计算设备中。参见图1，该方法具体包括：

S110，确定可通信节点数量。

其中，可通信节点数量是指本机节点能够将数据成功发送到的其他节点数量，即若本机节点在一定时间内能够成功向n个其他节点发送数据，则本机节点的可通信节点数量是n。可以通过本机节点自身的特性及需要传输的数据的字节数等综合分析来确定可通信节点数量。本发明实施例对确定可通信节点数量的具体方式不限，只要能准确确定可通信节点数量即可。

S120，依据可通信节点数量从连接的通讯节点中选择同步节点。

其中，通迅节点是指与本机节点建立了网络连接的节点，例如若任一节点依据本机节点的网络信息与本机节点建立网络连接，则该节点属于本机节点的通讯节点。通讯节点的数量可以由本机节点确定，例如数量大于或等于可通信节点数量，本机节点可以不限制通讯节点速录。同步节点是指从通迅节点中选择的，本机节点能够直接传输数据的节点。

可选的，本机节点中可以设置有专门用于存储通迅节点信息的信息列表，该信息列表中可存储有各个通迅节点的存储空间、传输速率、硬件性能、数据丢失率、通信性能及防攻击能力等信息。对应的，可依据各个通迅节点的信息中的至少一项或多项的总和进行评分，将评分在前的通迅节点作为同步节点。

为了避免出现当前同步节点不能及时将本机节点传输的数据发送至区块链系统中的其他节点的现象，需要实时监测当前同步节点的工作状态。示例性的，若检测到如下任一种情况，则生成选择同步节点的触发事件：本机节点的同步节点出现对本机节点的同步数据的接收异常；以及，本机节点的历史丢块频次大于预设的丢块频次阈值。

其中，触发事件是指用于触发选择同步节点的条件；接收异常是指同步节点由于自身通信性能、网络不稳定等因素使得接收数据出现异常的现象，可以是同步节点不能接收到本机节点发送的数据，也可以是同步节点接收到的数据不完整或者是接收的数据是乱码等异常情况。

历史丢块频次是指本机节点一段时间内丢块的次数；丢块可以是由本机节点不能及时的将区块传输至同步节点造成的；也可以是同步节点不能将本机节点传输的区块及时传输至区块链系统中的其他节点造成的等。丢块频次阈值是预先设置的用于评估一个节点工作可靠性的一个重要因素，可根据实际情况进行修正。

为了保障同步节点能够将本机节点的数据传输至区块链系统中的其他节点，还可以是：本机节点每次需要传输数据时，选择一次同步节点；也可以是检测到本机节点的同步节点中有一个或预设个数个节点收发数据出现异常时，重新选择同步节点。此外，还可以是，在传输数据中过程中，同步节点成功接收并发送数据后向本机节点发送一个成功反馈信息，若本机节点预设时间内没有接收到成功反馈信息，可以从剩余的通迅节点中选择排名在前的节点作为同步节点。

S130，向选择的同步节点传输数据，使同步节点将数据向区块链系统中的其他节点进行传输。

其中，数据是指本机节点与区块链系统中的其他节点进行交互的信息，可以包括区块链系统中基于共识机制交互的消息、区块链系统中发生的事务提交请求、区块链系统中传输的区块及区块链系统中传输的事务数据查询请求和反馈的查询事务数据等中的至少一种。具体的，本机节点可通过广播的形式将所需要传输的数据传输给同步节点，同步节点接收到该数据后，也以广播的形式将数据传输给其他节点。

需要说明的是，本机节点可以是当前区块生成节点，也可以不是。示例性的，若本机节点为当前区块生成节点，则向选择的同步节点传输数据的同时，还可以包括：若生成有当前区块，则向下一区块生成节点发送当前区块，使下一区块生成节点依据当前区块构建下一区块。

具体的，本机节点通过对当前事物提交请求进行并行处理生成当前区块，并将该区块发送给同步节点，以使同步节点传输给区块链系统中的其他节点来对该区块进行验证；同时，将当前区块发送至下一区块生成节点，以使下一区块生成节点依据接收到的本机节点发送的当前区块的哈希值及下一时间段内事物提交请求对应的事物数据打包形成下一区块。

需要说明的是，本实施在本机节点需要向区块链系统中的节点传输数据时，根据自身的条件只向同步节点和下一区块生成节点发送数据，而不是向与其通迅连接的所有的通迅节点都发送数据，保证了本机节点稳定传输数据且灵活度高。

本发明实施例提供的区块链数据传输方法，在本机节点需要将自身的数据传输至区块链系统中的其他节点时，通过依据本机节点自身的特性及需要传输的数据综合分析选择部分通迅节点作为同步节点，并将需要传输的数据传输至与其连接的同步节点，然后由同步节点将数据传输给区块链系统中的其他节点。该方法减少了本机节点的数据传输压力，保证了数据稳定传输，提高了数据的传输效率，从而提高了整个区块链系统的性能。此外，如果本机节点是当前区块生成节点，也可提高当前区块节点的出块稳定性。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种区块链数据传输方法的流程图。本实施例在上述实施例一的基础上，进一步对确定可通信节点数量进行解释说明。参见图2，该方法具体可以包括：

S210，确定数据传输时间阈值。

其中，数据传输时间阈值是指本机节点将数据传输至同步节点所用时间的上限值。

示例性的，所要传输的数据不同，对应的数据传输时间阈值不同。例如，若数据是区块链系统中传输的事务数据查询请求，则可以将本机节点历史事务数据查询请求所用时间的平均值确定为数据传输时间阈值；若数据是对当前区块生成节点发送的区块验证的反馈信息，则可以将本机节点验证该区块的时间确定为数据传输时间阈值。

若本机节点是当前区块生成节点时，还可以是：若数据是本机节点生成的区块，则将生成区块所需的出块时间作为数据传输时间阈值。其中，出块时间可以由共识机制设定，如3s。

S220，依据本机节点的网络条件和数据传输时间阈值确定可通信节点数量。

其中，网络条件是指用于评估一个节点能否可靠收发数据的因素，可以通过对节点的网络的传输速率、带宽、吞吐量及稳定性等综合评估。

以数据是本机节点生成的区块为例进行说明。本机节点可以按照自己的网络条件确定自身在设定的出块时间内能够成功将产生的区块发送给多少节点，从而确定可通信节点数量。

示例性的，还可以依据本机节点的网络条件、数据传输时间阈值、数据的字节数及特点等来确定可通信节点数量。

S230，依据可通信节点数量从连接的通讯节点中选择同步节点。

S240，向选择的同步节点传输数据，使同步节点将数据向区块链系统中的其他节点进行传输。

本发明实施例提供的区块链数据传输方法，通过依据本机节点的网络条件及传输数据时间阈值选择部分通迅节点作为同步节点，保证了本机节点具备传输能力；然后将需要传输的数据传输至与其连接的同步节点，由同步节点将数据传输给区块链系统中的其他节点。减少了本机节点的数据传输压力，保证了数据稳定传输，提高了数据的传输效率，从而提高了整个区块链系统的性能。此外，如果本机节点是当前区块生成节点，也可提高当前区块节点的出块稳定性。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种区块链数据传输方法的流程图。本实施例在上述实施例的基础上，进一步对依据所述可通信节点数量从连接的通讯节点中选择同步节点进行解释说明。参见图3，该方法具体可以包括：

S310，确定可通信节点数量。

S320，依据通讯节点的网络条件、硬件性能、稳定性和可信度评级中的至少一项特征，对连接的通讯节点排序。

其中，稳定性是对通迅节点工作状态的评估；可信度评级可以依据确定是否属于可信IP段、有可信证书、可信地址，或者历史通信没有问题等来确定。

示例性的，可将通讯节点的网络条件、硬件性能、稳定性和可信度评级中的一项或多项总和进行评分，并按照降序对将通迅节点进行排序。

也可以是先依据网络条件、硬件性能、稳定性和可信度评级中的一项剔除一部分通迅节点，再依据各项特征的综合评分将剩余节点进行排序。

S330，依据排序结果和可通信节点数量从连接的通讯节点中选择同步节点。

具体的，依据排序结果，选择排名在前的，且个数等于可通信节点数量的通迅节点作为同步节点。

S340，向选择的同步节点传输数据，使同步节点将数据向区块链系统中的其他节点进行传输。

本发明实施例提供的区块链数据传输方法，通过依据本机节点的网络条件及传输数据时间阈值选择部分通迅节点作为同步节点，保证了本机节点具备传输能力；然后依据通迅节点的各项特征选择同步节点，将需要传输的数据传输至与其连接的同步节点，由同步节点将数据传输给区块链系统中的其他节点，保证了同步节点接收到数据后及时传输给区块链系统中的其他节点。减少了本机节点的数据传输压力，保证了数据稳定传输，提高了数据的传输效率，从而提高了整个区块链系统的性能。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的一种区块链数据传输装置的结构框图，该装置可执行本发明任意实施例所提供的区块链数据传输方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。该装置可集成于承载区块链系统节点的计算设备中，如图4所示，该装置可以包括：

数量确定模块410，用于确定可通信节点数量；

同步节点选择模块420，用于依据可通信节点数量从连接的通讯节点中选择同步节点；

传输模块430，用于向选择的同步节点传输数据，使同步节点将数据向区块链系统中的其他节点进行传输。

本发明实施例提供的区块链数据传输装置，在本机节点需要将自身的数据传输至区块链系统中的其他节点时，通过依据本机节点自身的特性及需要传输的数据综合分析选择部分通迅节点作为同步节点，并将需要传输的数据传输至与其连接的同步节点，然后由同步节点将数据传输给区块链系统中的其他节点。减少了本机节点的数据传输压力，保证了数据稳定传输，提高了数据的传输效率，从而提高了整个区块链系统的性能。此外，如果本机节点是当前区块生成节点，也可提高当前区块节点的出块稳定性。

可选的，数量确定模块410可以包括：

时间阈值确定单元，用于确定数据传输时间阈值；

数量确定单元，用于依据本机节点的网络条件和数据传输时间阈值确定可通信节点数量。

示例性的，时间阈值确定单元具体用于：

若数据是本机节点生成的区块，则将生成区块所需的出块时间作为数据传输时间阈值。

可选的，同步节点选择模块420可以用于：

依据通讯节点的网络条件、硬件性能、稳定性和可信度评级中的至少一项特征，对连接的通讯节点排序；依据排序结果和可通信节点数量从连接的通讯节点中选择同步节点。

示例性的，上述装置还可以包括：

触发事件生成模块，用于若检测到如下任一种情况，则生成选择同步节点的触发事件：本机节点的同步节点出现对本机节点的同步数据的接收异常；以及，本机节点的历史丢块频次大于预设的丢块频次阈值。

传输模块430还用于：若生成有当前区块，则向下一区块生成节点发送当前区块，使下一区块生成节点依据所述当前区块构建下一区块

实施例五

图5为本发明实施例五提供的一种设备的结构示意图，图5示出了适于用来实现本发明实施例实施方式的示例性设备的框图。图5显示的设备仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。图5显示的设备12仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。设备12典型的是承担区块链系统节点功能的计算设备。

如图5所示，设备12以通用计算设备的形式表现。设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。

总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。

设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图5未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图5中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。系统存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明实施例各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如系统存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明实施例所描述的实施例中的功能和/或方法。

设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该设备12交互的设备通信，和/或与使得该设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据传输，例如实现本发明实施例所提供的区块链数据传输方法。

实施例六

本发明实施例六还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序(或称为计算机可执行指令)，该程序被处理器执行时用于执行一种区块链数据传输方法，该方法包括：

确定可通信节点数量；

依据可通信节点数量从连接的通讯节点中选择同步节点；

向选择的同步节点传输数据，使同步节点将所述数据向区块链系统中的其他节点进行传输。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明实施例操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如”C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或设备上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明实施例进行了较为详细的说明，但是本发明实施例不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种区块链数据传输方法，其特征在于，由区块链系统中的节点执行，所述方法包括：

确定可通信节点数量；

若检测到如下任一种情况，则生成选择同步节点的触发事件：

本机节点的同步节点出现对所述本机节点的同步数据的接收异常；以及，所述本机节点的历史丢块频次大于预设的丢块频次阈值；

依据所述可通信节点数量从连接的通讯节点中选择同步节点；

向选择的同步节点以广播的形式传输数据，使所述同步节点将所述数据向区块链系统中的其他节点进行传输。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定可通信节点数量，包括：

确定数据传输时间阈值；

依据本机节点的网络条件和所述数据传输时间阈值确定可通信节点数量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定数据传输时间阈值，包括：

若所述数据是所述本机节点生成的区块，则将生成所述区块所需的出块时间作为所述数据传输时间阈值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据所述可通信节点数量从连接的通讯节点中选择同步节点，包括：

依据所述通讯节点的网络条件、硬件性能、稳定性和可信度评级中的至少一项特征，对连接的通讯节点排序；

依据排序结果和所述可通信节点数量从连接的通讯节点中选择同步节点。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，向选择的同步节点传输数据，还包括：

若生成有当前区块，则向下一区块生成节点发送所述当前区块，使所述下一区块生成节点依据所述当前区块构建下一区块。

6.一种区块链数据传输装置，其特征在于，配置于区块链系统中的节点中，所述装置包括：

数量确定模块，用于确定可通信节点数量；

触发事件生成模块，用于若检测到如下任一种情况，则生成选择同步节点的触发事件：

本机节点的同步节点出现对所述本机节点的同步数据的接收异常；以及，所述本机节点的历史丢块频次大于预设的丢块频次阈值；

同步节点选择模块，用于依据所述可通信节点数量从连接的通讯节点中选择同步节点；

传输模块，用于向选择的同步节点以广播的形式传输数据，使所述同步节点将所述数据向区块链系统中的其他节点进行传输。

7.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-5中任一所述的区块链数据传输方法。

8.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一所述的区块链数据传输方法。

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