CN109391643B - 区块链轻量化处理方法、区块链节点及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种区块链轻量化处理方法、区块链节点及计算机存储介质，应用于第一区块链节点中的区块链轻量化处理方法，包括：根据待删除的原始区块的区块信息，生成并存储包括区块头及区块体的优化区块，其中，优化区块，用于组成优化链；优化区块的区块头至少包括：优化区块的父区块的第一散列值；优化区块的区块体至少包括：待删除的原始区块中最后一个区块的第二散列值；若优化区块为优化链中的首个优化区块，则优化区块的区块头包括：优化链的创世区块的第一散列值；若优化区块为优化链中的非首个优化区块，则新生成的优化区块的区块头包括：前一个优化区块的区块体内存储的第二散列值；在生成优化区块之后，删除待删除的原始区块。

Description

区块链轻量化处理方法、区块链节点及存储介质
技术领域
本发明涉及信息技术领域，尤其涉及一种区块链轻量化处理方法、区块链节点及计算机存储介质。
背景技术
近年来兴起的区块链技术是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构,并以密码学方式保证其不可篡改和不可伪造的分布式账本。区块链的核心技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全。
区块链的一个很大问题在于其中会包含所有的历史交易，随着交易量的增加，区块链中的区块也将不断增多，整个区块链的数据会越来越大，对节点存储和计算资源的需求会越来越高。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例期望提供一种区块链轻量化处理方法、区块链节点及计算机存储介质，至少部分解决区块链技术中存储资源等资源消耗大的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
第一方面提供一种区块链轻量化处理方法，应用于第一区块链节点中，包括：
根据待删除的原始区块的区块信息，生成并存储包括区块头及区块体的优化区块，其中，所述优化区块，用于组成优化链；所述优化区块的区块头至少包括：所述优化区块的父区块的第一散列值；所述优化区块的区块体至少包括：所述待删除的原始区块中最后一个区块的第二散列值；若所述优化区块为所述优化链中的首个优化区块，则所述优化区块的区块头包括：所述优化链的创世区块的第一散列值；若所述优化区块为所述优化链中的非首个优化区块，则新生成的所述优化区块的区块头包括：前一个优化区块的第二散列值；
在生成所述优化区块之后，删除所述待删除的原始区块，其中，所述优化链包括：至少一个原始区块及所述优化区块，其中，所述至少一个原始区块至少包括：所述创世区块；或，所述创世区块及剩余原始区块。
基于上述方案，所述方法，还包括：
在区块链网络中广播所述优化区块；
接收第二区块链节点基于共识机制返回的验证结果；
广播通过验证的所述优化区块，其中，所述优化区块，用于第二区块链节点替代区块链中待删除的原始区块。
所述在生成所述优化区块之后，删除所述待删除的原始区块，包括：
当所述验证结果表明优化区块通过验证.时，删除所述待删除的原始区块。
基于上述方案，所述方法还包括：
判断第M个原始区块是否满足预设删除条件；
所述根据待删除的原始区块的区块信息，生成并存储包括区块头及区块体的优化区块，包括：
若所述第M个原始区块满足所述预设删除条件，提取所述第M个区块的区块头的的散列值构建所述优化区块的区块体；
所述在生成所述优化区块之后，删除所述待删除的原始区块，包括：
若当前生成的优化区块为首个优化区块，则删除第M+1个原始区块及所述创世区块之间的所有原始区块；
或
若当前生成的优化区块为非首个优化区块，则删除第M+1个原始区块到前一个优化区块之间的所有原始区块。
基于上述方案，所述判断第M个原始区块是否满足预设删除条件，包括以下至少之一：
判断所述第M个原始区块的产生时间是否对应于优化时间间隔的优化时刻点；
判断所述第M个原始区块是否为优化数量间隔对应的原始区块，其中，若所述优化数量间隔为N个，若所述优化区块为首个优化区块且所述第M个区块为第N+1个原始区块时，所第M个原始区块满足所述预设删除条件；若所述优化区块为第x个优化区块且所述第M个区块为第x*N+1个原始区块，则所述第M个原始区块满足所述预设删除条件；
判断所述第M个原始区块记载的交易信息是否已超过有效期；当所述第M个原始区块记载的交易信息已超过了所述有效期，则认为所述第M个原始区块满足所述预设删除条件。
基于上述方案，所述优化区块的区块体，还具体包括：待删除的最后一个原始区块的随机数、时间戳及默克尔根的至少其中之一。
第二方面提供一种区块链轻量化处理方法，应用于第二区块链节点，包括：
接收第一区块链节点广播的优化区块，其中，所述优化区块，用于组成优化链；所述优化区块的区块头至少包括：所述优化区块的父区块的第一散列值；所述优化区块的区块体至少包括：所述待删除的原始区块中最后一个区块的第二散列值；若所述优化区块为所述优化链中的首个优化区块，则所述优化区块的区块头包括：所述优化链的创世区块的第一散列值；若所述优化区块为所述优化链中的非首个优化区块，则新生成的所述优化区块的区块头包括：前一个优化区块的第二散列值；其中，所述优化链包括：至少一个原始区块及所述优化区块，其中，所述至少一个原始区块至少包括：所述创世区块；或，所述创世区块及剩余原始区块；
根据所述优化区块携带的第一散列值及第二散列值，确定出原始区块链待删除的区块；
存储所述优化区块并删除所述待删除的区块。
基于上述方案，所述方法还包括：
接收所述第一区块链广播的待验证的优化区块；
基于共识机制验证所述优化区块；
将所述验证结果返回给所述第一区块链节点；
所述接收第一区块链节点广播的优化区块，包括：
接收通过验证的所述优化区块。
第三方面提供一种区块链节点，所述区块链节点为第一区块链节点，包括：
优化单元，用于根据待删除的原始区块的区块信息，生成并存储包括区块头及区块体的优化区块，其中，所述优化区块，用于组成优化链；所述优化区块的区块头至少包括：所述优化区块的父区块的第一散列值；所述优化区块的区块体至少包括：所述待删除的原始区块中最后一个区块的第二散列值；若所述优化区块为所述优化链中的首个优化区块，则所述优化区块的区块头包括：所述优化链的创世区块的第一散列值；若所述优化区块为所述优化链中的非首个优化区块，则新生成的所述优化区块的区块头包括：前一个优化区块的第二散列值；
删除单元，用于在生成所述优化区块之后，删除所述待删除的原始区块，其中，所述优化链包括：所述创世区块及所述优化区块和/或剩余原始区块的优化链。
第四方面提供一种区块链节点，所述区块链节点为第二区块链节点，包括：
接收单元，用于接收第一区块链节点广播的优化区块，其中，所述优化区块，用于组成优化链；所述优化区块的区块头至少包括：所述优化区块的父区块的第一散列值；所述优化区块的区块体至少包括：所述待删除的原始区块中最后一个区块的第二散列值；若所述优化区块为所述优化链中的首个优化区块，则所述优化区块的区块头包括：所述优化链的创世区块的第一散列值；若所述优化区块为所述优化链中的非首个优化区块，则新生成的所述优化区块的区块头包括：前一个优化区块的第二散列值；
确定单元，用于根据所述优化区块携带的第一散列值及第二散列值，确定出原始区块链待删除的区块。
第五方面提供一种区块链节点，包括：收发器、存储器、处理器及存储在所述存储器上并由所述处理器处理的计算机程序；
所述处理器，分别与所述收发器及所述存储器连接，用于通过执行所述计算机程序控制所述收发器的信息交互、所述存储器的信息存储，并执行前述一个或多个技术方案提供的区块链轻量化处理方法。
第六方面提供一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被执行后，能够实现前述一个或多个技术方案提供的区块链轻量化处理方法。
本发明实施例提供的区块链轻量化处理方法、区块链节点及计算机存储介质，会生成替代区块链中原始区块的优化区块，该优化区块与区块链中剩余的原始区块，形成一个优化后的优化链。该优化链的数据量远远小于原始的交易链，相对于存储保留了完整原始区块的交易链，存储优化链大大的节省了存储资源和后续查询等处理的计算资源，解决了现有技术中区块链存储资源等资源消耗大的问题，具有资源消耗小的特点。
附图说明
图1为一种区块链的结构示意图；
图2为另一种区块链的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的第一种区块链轻量化处理的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的第二种区块链轻量化处理的流程示意图；
图5为本发明实施例提供的一种交易链的结构示意图；
图6为图5所示的交易链及优化后形成的优化链的比对示意图；
图7为本发明实施例提供的一种优化链的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的第三种区块链轻量化处理的流程示意图；
图9为本发明实施例提供的一种第一区块链节点的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的一种第二区块链节点的结构示意图；
图11为本发明实施例提供的一种区块链节点的结构示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图及具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细阐述。
以下介绍以下交易链的区块的相关信息。
如图1所示，在区块链技术中，区块按时间顺序逐个先后生成并连接成链，每一个区块记录了创建期间产生的交易信息，得到区块链网络中各区块链节点基于共识机制的公认的交易将在区块链中永久存储。如图1所示，区块的数据结构一般分为区块头和区块体。
如图2所示，每个区块的区块头包含了前一个区块(即父区块)的散列值，从而形成从创世区块到当前区块的链条，并确定了每个区块在整个区块链中所处的位置。通常后一个区块的区块头包括前一个区块的区块头内存储的散列值。为防止区块中的交易被篡改，区块链使用了默克尔(Merkle)树来归纳一个区块中的所有交易，Merkle根则是所有交易的摘要，区块中任意一笔交易信息的改变都会改变Merkle根。区块体则包含了经过验证的、区块创建过程中产生的交易信息。如图2所示，区块k的区块头包括区块k-1的区块头中的散列值；且每一个区块的区块头中还包含随机数、产生时间的时间戳等信息。一个区块可能记录多笔交易信息，这里的时间戳还可能是每一个交易的交易时间戳。
在本实施例中，原始区块为区块体中存储有一个或多笔交易信息的原始区块；而优化区块为不存储有交易信息的用于产生优化链的区块。
如图3所示，本实施例提供一种区块链轻量化处理方法，应用于第一区块链节点中，包括：
步骤S110：根据待删除的原始区块的区块信息，生成并存储包括区块头及区块体的优化区块，其中，所述优化区块，用于组成优化链；所述优化区块的区块头至少包括：所述优化区块的父区块的第一散列值；所述优化区块的区块体至少包括：所述待删除的原始区块中最后一个区块的第二散列值；若所述优化区块为所述优化链中的首个优化区块，则所述优化区块的区块头包括：所述优化链的创世区块的第一散列值；若所述优化区块为所述优化链中的非首个优化区块，则新生成的所述优化区块的区块头包括：前一个优化区块的第二散列值；
步骤S120：在生成所述优化区块之后，删除所述待删除的原始区块，其中，所述优化链包括：至少一个原始区块及所述优化区块，其中，所述至少一个原始区块至少包括：所述创世区块；或，所述创世区块及剩余原始区块。
本实施例提供的区块链轻量化处理方法，实质上是减少区块链的数据量的方法，从而使得区块链在数据量上呈现轻量的特点。
在本实施例中所述区块链节点可为区块链网络中的任意一个节点，例如一个记账节点。
在本实施例中所述第一区块链节点首先会确定出可以当前区块链中可以删除的区块。这里的区块链可为保留了完整区块的交易链，或者，经过优化后的优化链。
在本实施例中所述优化区块和原始区块的区块结构是一致的，都包括：区块头和区块体。区块头都是包括父区块的散列值，以通过散列值进行区块之间的链接。优化区块的区块体内不存储交易信息，而是存储当前删除一个区块的散列值，或删除的多个区块中的最后一个产生的区块的散列值。这样的话，其他区块就可以链接到该优化区块。在本实施例中，优化区块的区块体中存储的一个散列值实质上也作为该优化区块自身的散列值，用于其他区块进行链接。
在本实施例中，一个优化链中可以包括一个或多个优化区块。第一个优化区块是直接链接到交易链的创世区块的。创世区块为一个交易链的首个区块。非首个优化区块，(例如，第二个优化区块)是链接到前一个优化区块的。故，后一个优化区块的区块头是包括前一个优化区块的区块体中存储的散列值。
在生成一个优化区块之后，可以对应的删除待删除的原始区块，而通过散列值的相互关联，相当于实现了区块链的优化，基于交易链产生了优化链或基于优化链产生了再次优化的优化链。
这样至少第一区块链节点中存储的优化链，包括：创世区块及优化区块，或者，包括：创世区块、优化区块及剩余未删除的原始区块。这样的话，本实施例中提供的优化链是一种混合区块链接而成的混合链。
总之，原始区块的删除及优化区块的引入，减少了区块链的数据量，从而减少因为存储区块量所需的数据量，同时优化区块的引入，保持了区块链的链式结构，方便后续基于链式结构的数据操作。
可选地，所述方法，如图4所示，还包括：
步骤S111：在区块链网络中广播所述优化区块；
步骤S112：接收第二区块链节点基于共识机制返回的验证结果；
步骤S130：广播通过验证的所述优化区块，其中，所述优化区块，用于第二区块链节点替代区块链中待删除的原始区块。
所述步骤S120可包括步骤S121。
所述步骤S121可包括：当所述验证结果表明优化区块通过验证.时，删除所述待删除的原始区块。
在本实施例中所述优化区块的生成，也是基于区块链网络的共识机制的。当第一区块链节点生成一个优化区块之后，可以直接仅用于优化本地存储的区块链，但是在本实施例中不仅会用于优化本地存储的区块链，而且还会用于优化其他区块链节点中的区块链。这样的话，生成的优化区块就需要进行验证。
在本实施例中，第一区块链节点生成优化区块之后，会向整个区块链网络广播所述优化区块，这样与所述第一区块链节点不同的第二区块链节点就会接收到所述优化区块。这样的话，第二区块链节点基于共识机制的投票方式等，可以进行优化区块的验证，并形成对应的验证结果。
这样后续，第一区块链节点会接收到验证结果，该验证结果可在表明区块链网络中超过半数以上的区块链节点对其验证通过，或者，至少预定个数的区块链节点认证该优化区块通过验证时，该优化区块才为通过验证的区块，才可以用于替代现有的区块中部分原始区块。
当一个优化区块通过验证之后，第一区块链节点会再次广播该优化区块，这时其他区块链节点接收到该优化区块之后，会进行区块链的优化，利用该优化区块替代现有的优化区块中待删除的原始区块，以优化交易链或再次优化已优化过的优化链，以减少区块链的数据量。
本实施例中的优化区块是基于区块链网络的共识机制认证生成，则这样的话，该优化区块可以用于整个区块链网络中对应的区块链的优化，这样的话，若区块链网络中所有区块链节点都接收到该优化区块，则整个网络存储的都是所述优化链，而非交易链。显然这样对于整个区块链网络而言，都减少存储的数据量和维护该区块链所需的计算资源等。
在一些实施例中，所述方法还包括：
当基于第二区块链节点返回的验证结果确定出对应的优化区块未通过验证时，删除未通过验证的优化区块。
图5所示为一种包括所有原始区块的交易链；
图6所示为一种包括优化区块的优化链和交易链的比对示意图。优化链包括：创世区块和相互链接的优化区块1和优化区块2。而交易链中所有的区块都是原始区块。
可选地，所述方法还包括：
判断第M个原始区块是否满足预设删除条件；
所述步骤S110可包括：
若所述第M个原始区块满足所述预设删除条件，提取所述第M个区块的区块头的散列值构建所述优化区块的区块体；
在一些实施例中，所述步骤S120可包括：
若当前生成的优化区块为首个优化区块，则删除第M+1个原始区块及所述创世区块之间的所有原始区块。
在本实施例中实质上一个优化区块对应于一个原始区块，例如，当前优化区块对应于第M个原始区块，实质区分两种情况对待，若当前生成的优化区块为区块链中的首个优化区块，创世区块为区块链中的第1个原始区块，则删除的是第2个原始区块到第M个原始区块。若M等于1万，则删除的是第2个原始区块到第1万个原始区块，取而代之的是一个优化区块。该优化区块的区块头至少存储创世区块的散列值，区块体至少存储第M个原始区块的散列值。
在另一些实施例中，所述步骤S120可包括：
若当前生成的优化区块为非首个优化区块，则删除第M+1个原始区块到前一个优化区块之间的所有原始区块。
例如，当前生成的优化区块为非首个优化区块，例如，为第N个优化区块，则删除的原始区块包括：第M个原始区块、第M个原始区块到第N-1个优化区块之间的所有原始区块。实质上，也是删除当前第M个原始区块，及第M个原始区块至创世区块之间的所有的原始区块。
图7为仅生成了一个优化区块的一种优化链的示意图，该图7所示的优化链中包括的原始区块除了创世区块以外，还包括原始区块n等优化区块1等优化区块以后的剩余原始区块。图6中展示的优化链为包括了至少两个优化区块的优化链。从图6可知，两个优化区块之间不会插入有原始区块。
在本实施例中，所述方法还包括：
判断哪些原始区块是可删除的区块，即判断哪些区块是满足预设删除条件。因为包括交易信息的区块是按照时间先后顺序生成的，在信息效用等方面的属性，也是与生成时间相关的。若一个在后的原始区块可以删除，则对应的在前的原始区块也可以删除。基于该特点，以下提供几种可以判断第M个原始区块是否为满足预设条件的区块的可选方式。
可选方式一：
所述判断第M个原始区块是否满足预设删除条件，包括：
判断所述第M个原始区块的产生时间是否为优化时间间隔对应的优化时刻点。
例如，按照一定的优化时间间隔进行区块链的优化，例如，周期性的优化区块链。例如，按照一个月或一年为一个优化周期，进行区块链的优化。优化时间间隔对应的有优化时刻点的原始区块可为一次优化的最后一个原始区块。例如，优化时间间隔为1年，则产生与1年前的原始区块都可以删除掉，则产生时刻点与一年前的当前时刻点最近的一个原始区块，即为所述第M个原始区块。且该区块之前产生的原始区块都可为删除的原始区块。
可选方式二：
所述判断第M个原始区块是否满足预设删除条件，包括：
判断所述第M个原始区块是否为优化数量间隔对应的原始区块，其中，若所述优化数量间隔为N个，若所述优化区块为首个优化区块且所述第M个区块为第N+1个原始区块时，所第M个原始区块满足所述预设删除条件；若所述优化区块为第x个优化区块且所述第M个区块为第x*N+1个原始区块，则所述第M个原始区块满足所述预设删除条件。
在本方式中若区块链每产生N个原始区块，则进行一次区块链的优化。例如，N等于1万，则每产生1万个原始区块，则进行一次区块链的优化，产生一个优化区块，并删除对应的1万个原始区块，以生成至少包括：创世区块及优化区块的优化链。
可选方式三：
所述判断第M个原始区块是否满足预设删除条件，包括：
判断所述第M个原始区块记载的交易信息是否已超过有效期；当所述第M个原始区块记载的交易信息已超过了所述有效期，则认为所述第M个原始区块满足所述预设删除条件。
例如，交易链中每一个原始区块的区块体中存储有分配给对应用户的证书信息，而证书信息是有一定时效性的，当该证书信息已经超过有效期，即时效性已经丧失，则可认为该原始区块的区块体内存储的证书信息已经无效，为了节省存储空间，可以删除该区块。则可认为该原始区块的信息状态满足所述预设存储条件。这里的证书信息可为前述交易信息的一种。这里的证书信息可包括：授权证书及授权证书的用户信息等。
进一步地，所述优化区块的区块体，还具体包括：待删除的最后一个原始区块的随机数、时间戳及默克尔根的至少其中之一。在步骤S110中可以直接待删除的最后一个区块的区块头的信息包括在优化区块的区块体中。
如图8所示，本实施例提供一种区块链轻量化处理方法，应用于第二区块链节点，包括：
步骤S210：接收第一区块链节点广播的优化区块，其中，所述优化区块，用于组成优化链；所述优化区块的区块头至少包括：所述优化区块的父区块的第一散列值；所述优化区块的区块体至少包括：所述待删除的原始区块中最后一个区块的第二散列值；若所述优化区块为所述优化链中的首个优化区块，则所述优化区块的区块头包括：所述优化链的创世区块的第一散列值；若所述优化区块为所述优化链中的非首个优化区块，则新生成的所述优化区块的区块头包括：前一个优化区块的第二散列值；
步骤S220：根据所述优化区块携带的第一散列值及第二散列值，确定出原始区块链待删除的区块；
步骤S230：存储所述优化区块并删除所述待删除的区块。
本实施例提供的区块链轻量化处理方法，第一区块链生成的优化区块不仅可以用于其自身的区块链的轻量化处理，而且可以用于其他区块链节点的区块链的优化处理。
在本实施例中第二区块链节点可以住到到第一区块链节点中读取优化区块，或者接收第一区块链节点主动发送的区块链节点。
在接收到优化区块之后，根据优化区块中区块头和区块体存储的散列值，即所述第一散列值及所述第二散列值，删除待优化的区块链中的对应的原始区块，通过存储优化区块，从而形成了包括：至少一个原始区块及优化区块的混合链(即所述优化链)，这里的至少一个原始区块，至少包括：传世区块。在另一些实施例中，所述至少一个原始区块，还可包括：创世区块以外其他尚未删除的原始区块。
在一些实施例中，为了确保区块链的真实性和可靠性，优化区块的生成也是基于区块链网络的共识机制的。故所述方法还包括：
接收所述第一区块链广播的待验证的优化区块；
基于共识机制验证所述优化区块；
将所述验证结果返回给所述第一区块链节点；
所述步骤S210可包括：
接收通过验证的所述优化区块。
例如基于共识机制中的投票方式验证过的优化区块，第一区块链节点才会广播给第二区块链节点。这样的话，步骤S210中接收的区块链一定是通过验证的优化区块。通过优化区块的广播，这样可以使整个网络的大部分区块链节点，存储的是同一个优化链，或，最终存储的同一个优化链，从而减少整个区块链网络的区块链的数据量及存储资源等资源消耗。
如图9所示，本实施例提供一种区块链节点，所述区块链节点为第一区块链节点，包括：
优化单元110，用于根据待删除的原始区块的区块信息，生成并存储包括区块头及区块体的优化区块，其中，所述优化区块，用于组成优化链；所述优化区块的区块头至少包括：所述优化区块的父区块的第一散列值；所述优化区块的区块体至少包括：所述待删除的原始区块中最后一个区块的第二散列值；若所述优化区块为所述优化链中的首个优化区块，则所述优化区块的区块头包括：所述优化链的创世区块的第一散列值；若所述优化区块为所述优化链中的非首个优化区块，则新生成的所述优化区块的区块头包括：前一个优化区块的第二散列值；
删除单元120，用于在生成所述优化区块之后，删除所述待删除的原始区块，其中，所述优化链包括：所述创世区块及所述优化区块和/或剩余原始区块的优化链。
所述优化单元110及删除单元120都可以对应于区块链节点所在物理节点的处理器及存储器的连接结构。所述存储器可以用于进行各种信息的储存；所述处理器基于集成电路总线等总线接口与所述存储器连接，通过计算机程序等可执行代码的执行，可以优化交易链，生成数据量更少的优化链。
所述处理器可为中央处理器(CPU)、微处理器(MCU)、数字信号处理器(DSP)、应用处理器(AP)、可编程阵列(PLC)或专用集成电路(ASIC)等可进行信息处理的结构。
本实施例中所述第一区块链节点会删除区块链中部分可以删除的区块，为了确保区块链的链式结构，会生成对应的参数区块，形成优化后的优化链。所述优化区块，存储有优化链中前一个区块(即父区块)的散列值。这里的负区块可为创世区块或前一个优化区块。
可选地，所述第一区块链节点，还包括：
广播单元，用于在区块链网络中广播所述优化区块；
接收单元，用于接收第二区块链节点基于共识机制返回的验证结果；
所述广播单元，还用于广播通过验证的所述优化区块，其中，所述优化区块，用于第二区块链节点替代区块链中待删除的原始区块。
所述删除单元120，具体用于当所述验证结果表明优化区块通过验证.时，删除所述待删除的原始区块。
在本实施例中，所述广播单元及接收单元，都可以对应于第一区块链节点所在物理节点的通信接口，该通信接口可为网络接口，例如，电缆接口、光缆接口及收发天线等。
可选地，所述第一区块链节点，还包括：
判断单元，用于判断第M个原始区块是否满足预设删除条件；
所述优化单元110，具体可用于若所述第M个原始区块满足所述预设删除条件，提取所述第M个区块的区块头的散列值构建所述优化区块的区块体；
所述删除单元120，具体可用于若当前生成的优化区块为首个优化区块，则删除第M+1个原始区块及所述创世区块之间的所有原始区块；或，若当前生成的优化区块为非首个优化区块，则删除第M+1个原始区块到前一个优化区块之间的所有原始区块。
所述判断单元，具体可用于执行以下至少之一：
判断所述第M个原始区块的产生时间是否对应于优化时间间隔的优化时刻点；
判断所述第M个原始区块是否为优化数量间隔对应的原始区块，其中，若所述优化数量间隔为N个，若所述优化区块为首个优化区块且所述第M个区块为第N+1个原始区块时，所第M个原始区块满足所述预设删除条件；若所述优化区块为第x个优化区块且所述第M个区块为第x*N+1个原始区块，则所述第M个原始区块满足所述预设删除条件；
判断所述第M个原始区块记载的交易信息是否已超过有效期；当所述第M个原始区块记载的交易信息已超过了所述有效期，则认为所述第M个原始区块满足所述预设删除条件。
进一步地，所述优化区块的区块体，还具体包括：待删除的最后一个原始区块的随机数、时间戳及默克尔根的至少其中之一。
如图10所示，本实施例提供一种区块链节点，所述区块链节点为第二区块链节点，包括：
接收单元210，用于接收第一区块链节点广播的优化区块，其中，所述优化区块，用于组成优化链；所述优化区块的区块头至少包括：所述优化区块的父区块的第一散列值；所述优化区块的区块体至少包括：所述待删除的原始区块中最后一个区块的第二散列值；若所述优化区块为所述优化链中的首个优化区块，则所述优化区块的区块头包括：所述优化链的创世区块的第一散列值；若所述优化区块为所述优化链中的非首个优化区块，则新生成的所述优化区块的区块头包括：前一个优化区块的第二散列值；
确定单元220，用于根据所述优化区块携带的第一散列值及第二散列值，确定出原始区块链待删除的区块；
存储单元230，用于存储所述优化区块并删除所述待删除的区块。
这里的区块链节点为第二区块链节点，可以为区块链网络中的任意一个记账节点。
所述接收单元210对应于收发器，可用于该区块链节点与其他区块链节点的信息交互。
这里的确定单元220同样可对应于处理器，这里的处理器的相关描述可以参见前述处理器对应部分的描述。
在本实施中所述第二区块链节点会基于第一区块链节点提供的优化区块，以删除对应与优化区块的原始区块，优化本地存储的区块链，生成数据量更少的优化链或再次优化链。
所述接收单元210，还可用于接收所述第一区块链广播的待验证的优化区块。所述第二区块链节点还可包括：
验证单元，用于基于共识机制验证所述优化区块；
发送单元，将所述验证结果返回给所述第一区块链节点；
所述接收单元210，具体用于接收通过验证的所述优化区块。
在本实施例中，所述接收单元210直接接收的优化区块为通过验证的优化区，这样可以确保利用优化区块优化后的区块链的真实性和可靠性。
如图11所示，本实施例还提供一种区块链节点，包括：收发器310、存储器320、处理器330及存储在所述存储器310上并由所述处理器330处理的计算机程序；
所述处理器330，分别与所述收发器310及所述存储器320连接，用于通过执行所述计算机程序控制所述收发器310的信息交互、所述存储器320的信息存储，并前述一个或多个技术方案提供的区块链轻量化处理方法。
例如，所述处理器330可通过计算机程序的执行，可以实现图3、图4和/或图8所示的区块链轻量化处理方法。
本实施例提供的区块链节点可为第一区块链节点、第二区块链节点及第三区块链节点等各种区块链节点。
所述处理器330可以通过集成电路(IIC)总线与所述收发器310及存储器320连接。
所述收发器310可包括物理节点连接到网络的各种通信接口，例如，电缆接口、光缆接口及收发天线等。
本发明实施例还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被执行后，能够实现前述一个或多个技术方案提供的区块链轻量化处理方法，例如，可实现图3、图4和/或图8所示的区块链轻量化处理方法。
本发明实施例提供的计算机存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。可选为，所述计算机存储介质可为非瞬间存储介质。
以下结合上述实施例提供一个具体示例：
示例1：
本示例提供一种优化链的生成方法。图7所示中展示有交易链，对应与交易链的优化链。这里的交易链和优化链都可以统称为区块链，在生成优化链之后，可以删除对应的交易链。
交易链采用现有的区块链技术生成每一包含交易信息的原始区块，并由原始区块链接组成所述交易链。如果交易链中某个原始区块之前的历史区块不再使用，或者使用的几率非常小，那么可以在区块链节点进行优化，从而形成所述优化链。优化链主要是将该区块部分信息存储在存储优化链中，那么通过存储优化链，可以删除该区块与创始区块之间的所有区块。
优化链每个区块分别对应于交易链中的一个原始区块，交易链中这些对应原始区块与创世区块之间的区块都可以删除，不予存储。例如图6中优化链区块1对应于交易链区块M，优化链区块2对应于交易链区块N，M和N的取值可根据需要设定。如果每一万个区块优化一次，那么M＝10000，N＝20000。
优化链中每个区块也分为区块头和区块体，区块头完全采用现有技术，其中包括父区块头的散列值，从而使得区块前后相连形成链式结构，此外还包含Merkle根、随机数、时间戳等信息。区块体中则包含交易链中对应区块的区块头的散列值。例如，优化链区块1中区块体中包含交易链区块M的区块头散列值，优化链区块2中区块体中包含交易链区块N的区块头散列值。
如果需要进行删除原始区块的操作，那么首先需要找到优化链最新优化区块所对应的交易链中的原始区块，就可以删除该交易链中对应的原始区块，以及该交易链的原始区块与创始区块之间的所有区块。优化链节点的优化链仅需存储创世区块、优化区块、以及删除部原始分区块后的交易链(即剩余的原始区块)，优化后的交易链依然是链式结构。
图6是一种优化后的优化链的结构示意图。该示例中，优化链中最新优化区块对应于交易链的原始区块M，那么区块链节点可以删除存储创世区块与原始区块M+1之间的所有区块，仅需存储创世区块、优化区块、以及交易链中的原始区块M之后的原始区块。
交易链的原始区块M+1的区块头中包含区块M的区块头散列值，优化区块2中也包含区块M的区块头散列值，因此，优化区块2与交易链区块M+1之间仍然可以形成链式结构。
安全性：优化链中的每个区块均对应于交易链中的一个原始区块，因此所有用户均可进行验证。此外，优化链中每个区块的区块头含有父区块头的散列值，且含有交易链中相应区块的区块头散列值。因此删除创世区块与对应交易链对应的原始区块之后，与创始区块、优化区块共同形成优化后的优化链，该优化链依然具有链式结构，所有节点均可参与验证。
为防止伪造优化链，可以对存储优化链的最新节点进行限制，即，对可删除的历史区块进行限定。例如，仅可以删除一年之前生成的区块或最新一万个区块之前的区块。这样，如果伪造优化链，就需要伪造一年内的所有区块或最新的一万个区块，在区块链技术中这几乎不能完成。
存储效率：优化链中每个区块分别对应于交易链中的一个原始区块，交易链中该原始区块及该原始区块与创世区块之间的区块都可以删除，不予存储。存储效率与m和n的取值，如果每隔10000个区块优化一次，那么m＝10000，n＝20000，理论上，优化后的区块链仅需占用原来的1/10000。
总之，本示例提供了一种优化链：优化链中每个区块分别对应于交易链的一个原始区块，每个优化区块的区块体中含有对应交易链区块的区块头散列值。本实例还提供一种区块链轻量化存储方法：找到优化链最新区块所对应的交易链的原始区块，就可以删除该交易链额原始区块，以及该交易链区块与创始区块之间的所有区块。这样区块链节点仅需存储创世区块、存储优化链、以及删除部分区块后的交易链，优化后的交易链依然是链式结构。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理模块中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种区块链轻量化处理方法，其特征在于，应用于第一区块链节点中，包括：
根据待删除的原始区块的区块信息，生成并存储包括区块头及区块体的优化区块，其中，所述优化区块，用于组成优化链；所述优化区块的区块头至少包括：所述优化区块的父区块的第一散列值；所述优化区块的区块体至少包括：所述待删除的原始区块中最后一个区块的第二散列值；若所述优化区块为所述优化链中的首个优化区块，则所述优化区块的区块头包括：所述优化链的创世区块的第一散列值；若所述优化区块为所述优化链中的非首个优化区块，则新生成的所述优化区块的区块头包括：前一个优化区块的第二散列值；
在生成所述优化区块之后，删除所述待删除的原始区块，其中，所述优化链包括：至少一个原始区块及所述优化区块，其中，所述至少一个原始区块至少包括：所述创世区块；或，所述创世区块及剩余原始区块。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述方法，还包括：
在区块链网络中广播所述优化区块；
接收第二区块链节点基于共识机制返回的验证结果；
广播通过验证的所述优化区块，其中，所述优化区块，用于第二区块链节点替代区块链中待删除的原始区块；
所述在生成所述优化区块之后，删除所述待删除的原始区块，包括：
当所述验证结果表明优化区块通过验证时，删除所述待删除的原始区块。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
判断第M个原始区块是否满足预设删除条件；
所述根据待删除的原始区块的区块信息，生成并存储包括区块头及区块体的优化区块，包括：
若所述第M个原始区块满足所述预设删除条件，提取所述第M个区块的区块头的散列值构建所述优化区块的区块体；
所述在生成所述优化区块之后，删除所述待删除的原始区块，包括：
若当前生成的优化区块为首个优化区块，则删除第M+1个原始区块及所述创世区块之间的所有原始区块；
或
若当前生成的优化区块为非首个优化区块，则删除第M+1个原始区块到前一个优化区块之间的所有原始区块。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述判断第M个原始区块是否满足预设删除条件，包括以下至少之一：
判断所述第M个原始区块的产生时间是否对应于优化时间间隔的优化时刻点；
判断所述第M个原始区块是否为优化数量间隔对应的原始区块，其中，若所述优化数量间隔为N个，若所述优化区块为首个优化区块且所述第M个区块为第N+1个原始区块时，所第M个原始区块满足所述预设删除条件；若所述优化区块为第x个优化区块且所述第M个区块为第x*N+1个原始区块，则所述第M个原始区块满足所述预设删除条件；
判断所述第M个原始区块记载的交易信息是否已超过有效期；当所述第M个原始区块记载的交易信息已超过了所述有效期，则认为所述第M个原始区块满足所述预设删除条件。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
所述优化区块的区块体，还具体包括：待删除的最后一个原始区块的随机数、时间戳及默克尔根的至少其中之一。
6.一种区块链轻量化处理方法，其特征在于，应用于第二区块链节点，包括：
接收第一区块链节点广播的优化区块，其中，所述优化区块，用于组成优化链；所述优化区块的区块头至少包括：所述优化区块的父区块的第一散列值；所述优化区块的区块体至少包括：待删除的原始区块中最后一个区块的第二散列值；若所述优化区块为所述优化链中的首个优化区块，则所述优化区块的区块头包括：所述优化链的创世区块的第一散列值；若所述优化区块为所述优化链中的非首个优化区块，则新生成的所述优化区块的区块头包括：前一个优化区块的第二散列值；其中，所述优化链包括：至少一个原始区块及所述优化区块，其中，所述至少一个原始区块至少包括：所述创世区块；或，所述创世区块及剩余原始区块；
根据所述优化区块携带的第一散列值及第二散列值，确定出原始区块链待删除的区块；
存储所述优化区块并删除所述待删除的区块。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述方法还包括：
接收所述第一区块链广播的待验证的优化区块；
基于共识机制验证所述优化区块；
将所述验证结果返回给所述第一区块链节点；
所述接收第一区块链节点广播的优化区块，包括：
接收通过验证的所述优化区块。
8.一种区块链节点，其特征在于，所述区块链节点为第一区块链节点，包括：
优化单元，用于根据待删除的原始区块的区块信息，生成并存储包括区块头及区块体的优化区块，其中，所述优化区块，用于组成优化链；所述优化区块的区块头至少包括：所述优化区块的父区块的第一散列值；所述优化区块的区块体至少包括：所述待删除的原始区块中最后一个区块的第二散列值；若所述优化区块为所述优化链中的首个优化区块，则所述优化区块的区块头包括：所述优化链的创世区块的第一散列值；若所述优化区块为所述优化链中的非首个优化区块，则新生成的所述优化区块的区块头包括：前一个优化区块的第二散列值；
删除单元，用于在生成所述优化区块之后，删除所述待删除的原始区块，其中，所述优化链包括：所述创世区块及所述优化区块和/或剩余原始区块的优化链。
9.一种区块链节点，其特征在于，所述区块链节点为第二区块链节点，包括：
接收单元，用于接收第一区块链节点广播的优化区块，其中，所述优化区块，用于组成优化链；所述优化区块的区块头至少包括：所述优化区块的父区块的第一散列值；所述优化区块的区块体至少包括：待删除的原始区块中最后一个区块的第二散列值；若所述优化区块为所述优化链中的首个优化区块，则所述优化区块的区块头包括：所述优化链的创世区块的第一散列值；若所述优化区块为所述优化链中的非首个优化区块，则新生成的所述优化区块的区块头包括：前一个优化区块的第二散列值；
确定单元，用于根据所述优化区块携带的第一散列值及第二散列值，确定出原始区块链待删除的区块；
存储单元，用于存储所述优化区块并删除所述待删除的区块。
10.一种区块链节点，其特征在于，包括：收发器、存储器、处理器及存储在所述存储器上并由所述处理器处理的计算机程序；
所述处理器，分别与所述收发器及所述存储器连接，用于通过执行所述计算机程序控制所述收发器的信息交互、所述存储器的信息存储，并执行权利要求1至7任一项提供的区块链轻量化处理方法。
11.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被执行后，能够实现权利要求1至7任一项提供的区块链轻量化处理方法。
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