CN106598490A - 区块链数据的访问方法和区块链管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种区块链数据的访问方法和区块链管理系统，该方法用于区块链管理系统，区块链管理系统包括多个区块链节点，每一区块链节点至少包括一区块链应用模块、一区块链访问模块和/或一区块链存储模块，该方法包括：区块链应用模块将数据访问请求发送至区块链访问模块；区块链访问模块根据配置信息将访问请求发送至区块链存储模块；区块链存储模块对访问请求进行处理，并通过区块链访问模块向区块链应用模块反馈根据请求处理后的数据。本发明将现有区块链数据按照功能隔离为单独的模块，每个模块则可以设置在不同的节点中，支持跨网络访问，并且可以针对每个模块进行监控，支持针对单一模块进行升级修复等，更容易运维。

Description

区块链数据的访问方法和区块链管理系统

技术领域

本发明涉及金融业区块链技术领域，尤其涉及一种区块链数据的访问方法和区块链管理系统。

背景技术

现有区块链数据按节点分布，每个节点存储全量或局部的区块链数据。当区块链里有多个节点时，每个节点都保存一份独立的数据，数据保存在本节点的物理硬盘上，这种存储结构简单无法提供跨网络访问；同时现有区块链软件中的各模块紧密耦合，都部署在同一节点上，在发生运行错误时，无法针对其中单一模块进行监控，并无法针对出现运行错误的模块进行对应的处理，从而导致区块链的运维困难。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种区块链数据的访问方法和区块链管理系统，旨在解决现有区块链不支持跨网络访问，以及运维困难的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供的一种区块链数据的访问方法，所述访问方法应用于区块链管理系统，所述区块链管理系统包括多个区块链节点，每一区块链节点至少包括一区块链应用模块、一区块链访问模块和/或一区块链存储模块，所述访问方法包括以下步骤：

所述区块链应用模块将数据访问请求发送至所述区块链访问模块；

所述区块链访问模块根据预设配置信息将所述访问请求发送至所述区块链存储模块；

所述区块链存储模块对所述访问请求进行处理，并通过所述区块链访问模块向所述区块链应用模块反馈根据所述请求处理后的数据。

可选地，所述区块链访问模块根据预设配置信息将所述访问请求发送至所述区块链存储模块的步骤包括：

所述区块链访问模块接收到所述区块链应用模块发送的访问请求后，根据预设的安全策略和获取到所述区块链管理系统的当前性能信息判断是否允许本次访问；

在判断到允许本次访问时，所述区块链访问模块根据预设路由配置信息将访问请求发送至对应的区块链存储模块。

可选地，所述访问请求包括请求命令字和请求数据，所述请求命令字至少包括读取、追加、修改或删除中的一种；所述请求数据至少包括配置信息、账号信息、节点状态信息和区块数据中的一种。

可选地，所述区块链存储模块根据所述访问请求进行对应的处理，并通过所述区块链访问模块向所述区块链应用模块反馈根据所述请求处理后的数据的步骤包括：

所述区块链存储模块根据接收到访问请求中的请求命令字和请求数据进行对应的处理；

所述区块链存储模块将处理后的结果封装为应答数据，并通过所述区块链访问模块反馈至所述区块链应用模块。

可选地，所述区块链存储模块采用分布式存储，包括至少一主区块链存储模块和至少一备区块链存储模块。

可选地，所述访问方法还包括：

第一获取模块获取各区块链节点的性能信息；

迁移模块将区块链应用模块迁移至存储空间小并性能高的区块链节点，并将区块链存储模块迁移至存储空间大的区块链节点。

可选地，所述访问方法还包括：

在所述区块链管理系统中的数据更新时，至少一所述主区块链存储模块根据所述区块链访问模块发送的数据进行更新。

可选地，所述在所述区块链管理系统中的数据更新时，至少一所述主区块链存储模块根据所述区块链访问模块发送的数据进行更新的步骤包括：

在所述主区块链存储模块正常运行时，所述主区块链存储模块根据所述区块链访问模块发送的数据进行更新；

在所述主区块链存储模块运行出错时，与所述主区块链存储模块对应的备区块链存储模块根据所述区块链访问模块发送的数据进行更新。

可选地，所述在所述主区块链存储模块运行出错时，与所述主区块链存储模块对应的备区块链存储模块根据所述区块链访问模块发送的数据进行更新的步骤包括：

在所述主区块链存储模块运行出错时，与所述主区块链存储模块对应的备区块链存储模块更改为主区块链存储模块进行数据更新。

可选地，所述在所述区块链管理系统中的数据更新时，至少一所述主区块链存储模块根据所述区块链访问模块发送的数据进行更新的步骤包括：

在更新数据时，发生数据更新的主区块链存储模块生成对应的日志信息；

与发生数据更新的主区块链存储模块对应的备区块链存储模块根据日志信息，对更新的数据进行同步。

可选地，所述在所述区块链管理系统中的数据备份时，所述访问方法还包括：

第二获取模块获取当前的时间信息；

备份模块在当前的时间信息与预设备份时间匹配时，在主区块链存储模块和备区块链存储模块之间进行数据备份。

可选地，所述区块链存储模块中的区块数据至少包括区块编号、上一区块的数据摘要和本区块数据摘要，其中所述区块编号按照区块数据生成时间依次生成，所述本区块数据摘要根据本区块数据中交易数据、交易方签名信息生成，

所述访问方法还包括：

暂停模块在数据备份开始时，暂停正在进行数据备份的区块链存储模块的访问服务；

计算模块在备份完成时，根据预设规则计算备份区块数据的本区块数据摘要；

对比模块将计算获得本区块链存储模块的区块数据摘要与上一区块链存储模块的区块数据进行链式对比；

恢复模块若对比结果表示备份区块数据完整性和有效性通过，则恢复进行数据备份的区块链存储模块的访问服务。

可选地，所述访问方法还包括：

检测模块检测各区块链存储模块中是否存在失效数据；

处理模块在检测到失效数据时，将所述失效数据从所述失效数据所在的主区块链存储模块和备区块链存储模块中删除或迁移至预设数据仓库。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种区块链管理系统，所述区块链管理系统包括多个区块链节点，每一区块链节点至少包括一区块链应用模块、一区块链访问模块和/或一区块链存储模块，

所述区块链应用模块用于将数据访问请求发送至所述区块链访问模块；

所述区块链访问模块用于根据预设配置信息将所述访问请求发送至所述区块链存储模块；

所述区块链存储模块用于对所述访问请求进行处理，并通过所述区块链访问模块向所述区块链应用模块反馈根据所述请求处理后的数据。

可选地，所述区块链访问模块还用于接收到所述区块链应用模块发送的访问请求后，根据预设的安全策略和获取到所述区块链管理系统的当前性能信息判断是否允许本次访问；在判断到允许本次访问时，根据预设路由配置信息将访问请求发送至对应的区块链存储模块。

可选地，所述访问请求包括请求命令字和请求数据，所述请求命令字至少包括读取、追加、修改或删除中的一种；所述请求数据至少包括配置信息、账号信息、节点状态信息和区块数据中的一种。

可选地，所述区块链存储模块还用于根据接收到访问请求中的请求命令字和请求数据进行对应的处理；将处理后的结果封装为应答数据，并通过所述区块链访问模块反馈至所述区块链应用模块。

可选地，所述区块链存储模块采用分布式存储，包括至少一主区块链存储模块和至少一备区块链存储模块。

可选地，所述区块链管理系统还包括：

第一获取模块，用于获取各区块链节点的性能信息；

迁移模块，用于将区块链应用模块迁移至存储空间小并性能高的区块链节点，并将区块链存储模块迁移至存储空间大的区块链节点。

可选地，在所述区块链管理系统中的数据更新时，至少一所述主区块链存储模块根据所述区块链访问模块发送的数据进行更新。

可选地，在所述主区块链存储模块正常运行时，所述主区块链存储模块根据所述区块链访问模块发送的数据进行更新；

在所述主区块链存储模块运行出错时，与所述主区块链存储模块对应的备区块链存储模块根据所述区块链访问模块发送的数据进行更新。

可选地，在所述主区块链存储模块运行出错时，与所述主区块链存储模块对应的备区块链存储模块更改为主区块链存储模块进行数据更新。

可选地，在更新数据时，发生数据更新的主区块链存储模块生成对应的日志信息；

与发生数据更新的主区块链存储模块对应的备区块链存储模块根据日志信息，对更新的数据进行同步。

可选地，所述区块链管理系统还包括：

第二获取模块，用于获取当前的时间信息；

备份模块，用于在当前的时间信息与预设备份时间匹配时，在主区块链存储模块和备区块链存储模块之间进行数据备份。

可选地，所述区块链存储模块中的区块数据至少包括区块编号、上一区块的数据摘要和本区块数据摘要，其中所述区块编号按照区块数据生成时间依次生成，所述本区块数据摘要根据本区块数据中交易数据、交易方签名信息生成，所述区块链管理系统还包括：

暂停模块，用于在数据备份开始时，暂停正在进行数据备份的区块链存储模块的访问服务；

计算模块，用于在备份完成时，根据预设规则计算备份区块数据的本区块数据摘要；

对比模块，用于将计算获得本区块链存储模块的区块数据摘要与上一区块链存储模块的区块数据进行链式对比；

恢复模块，用于若对比结果表示备份区块数据完整性和有效性通过，则恢复进行数据备份的区块链存储模块的访问服务。

可选地，所述区块链管理系统还包括：

检测模块，用于检测各区块链存储模块中是否存在失效数据；

处理模块，用于在检测到失效数据时，将所述失效数据从所述失效数据所在的主区块链存储模块和备区块链存储模块中删除或迁移至预设数据仓库。

本发明区块链管理系统包括多个区块链节点，每一区块链节点至少包括一区块链应用模块、一区块链访问模块和/或一区块链存储模块，所述区块链应用模块将数据访问请求发送至所述区块链访问模块；所述区块链访问模块根据预设配置信息将所述访问请求发送至所述区块链存储模块；所述区块链存储模块对所述访问请求进行处理，并通过所述区块链访问模块向所述区块链应用模块反馈根据所述请求处理后的数据。通过上述方式，本发明中将区块链数据划分为区块链应用模块、区块链访问模块和区块链存储模块，即将现有区块链数据按照功能隔离为单独的模块，每个模块则可以设置在不同的节点中，从而本申请可以支持跨网络访问，并且可以针对每个模块进行监控，在每个模块出现运行错误时，可以针对单一模块进行升级修复等，从而更容易运维。

附图说明

图1为本发明区块链数据的访问方法第一实施例的流程示意图；

图2为本发明区块链数据的访问方法第二实施例的流程示意图；

图3为本发明区块链数据的访问方法第三实施例的流程示意图；

图4为本发明实施例中在所述区块链管理系统中的数据更新时，将数据更新至至少一所述主区块链存储模块的细化流程示意图；

图5为本发明区块链数据的访问方法第四实施例的流程示意图；

图6为本发明区块链数据的访问方法第五实施例的流程示意图；

图7为本发明区块链数据的访问方法第六实施例的流程示意图；

图8为本发明区块链管理系统第一实施例的功能模块示意图；

图9为本发明区块链管理系统第二实施例的功能模块示意图；

图10为本发明区块链管理系统第三实施例的功能模块示意图；

图11为本发明区块链管理系统第四实施例的功能模块示意图；

图12为本发明区块链管理系统第五实施例的功能模块示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种区块链数据的访问方法。

参照图1，图1为本发明区块链数据的访问方法第一实施例的流程示意图。

在本实施例中，该区块链数据的访问方法包括：

步骤S10，所述区块链应用模块将数据访问请求发送至所述区块链访问模块；

本发明将现有的区块链数据划分独立的区块链应用模块、区块链访问模块和区块链存储模块，其中区块链应用模块包含数据接口应用层API，区块链应用模块接入区块链网络，可以和其他区块链节点的应用层通信；区块链访问模块则作为区块链应用模块和区块链存储模块之间的连接器，用于与机构内部的各区块链应用模块和区块链数据存储模块通信；区块链存储模块则为用于存储区块链的数据。区块链管理系统包括有多个区块链节点，每个区块链节点则可以包括区块链应用模块、区块链访问模块和区块链存储模块中的至少一种。为了方便系统扩容，使得系统不受节点存储空间的限制，本实施例中区块链存储模块采用分布式存储。

在使用过程中，用户可以通过区块链应用模块触发数据访问请求或者由区块链应用模块自动产生访问请求，区块链应用模块再将服务请求发送至对应的区块链访问模块。

步骤S20，所述区块链访问模块根据预设配置信息将所述访问请求发送至所述区块链存储模块；

区块链访问模块在接收到区块链应用模块传输的服务请求后，根据预设的配置信息将访问请求发送至对应的区块链存储模块。

具体地，区块链访问模块将访问请求发送至对应的区块链存储模块步骤包括：

所述区块链访问模块接收到所述区块链应用模块发送的访问请求后，根据预设的安全策略和获取到所述区块链管理系统的当前性能信息判断是否允许本次访问；

在判断到允许本次访问时，所述区块链访问模块根据预设路由配置信息将访问请求发送至对应的区块链存储模块。

具体实施中，区块链访问模块可以实时获取到所在区块链管理系统的当前性能信息，当然也可以是在接收到访问请求时获取到区块链管理系统的当前性能信息。在区块链访问模块接收到所述区块链应用模块发送的访问请求时，区块链访问模块根据预设的安全策略和获取到所述区块链管理系统的当前性能信息判断是否允许本次访问，如果判断结果为允许本次访问，则区块链访问模块读取预存的路由配置信息，根据路由配置信息将访问请求发送至对应的区块链存储模块。

具体实施中区块链访问模块还可以只获取其所在区块链节点的性能信息，然后区块链访问模块根据预设的安全策略和获取到的区块链节点的性能信息进行对应的处理。

步骤S30，所述区块链存储模块对所述访问请求进行处理，并通过所述区块链访问模块向所述区块链应用模块反馈根据所述请求处理后的数据。

区块链存储模块在接收到区块链访问模块发送的访问请求后，根据访问请求进行对应的处理，然后通过区块链访问模块向所述区块链应用模块反馈根据所述请求处理后的数据，以完成数据访问。

具体地，本实施例中访问请求包括请求命令字和请求数据，所述请求命令字至少包括读取、追加、修改或删除中的一种；所述请求数据至少包括配置信息、账号信息、节点状态信息和区块数据中的一种。区块链存储模块根据访问请求进行对应处理的过程包括：

所述区块链存储模块根据接收到的请求命令字和请求数据进行对应的处理；

所述区块链存储模块将处理后的结果封装为应答数据，并通过所述区块链访问模块反馈至所述区块链应用模块。

具体地，区块链存储模块在接收到区块链访问模块发送的访问请求后，根据接收到的请求命令字和请求数据进行对应的处理，比如根据修改命令字将区块链存储模块中对应的账号数据修改为请求数据中账号信息。在处理完成后将处理结果封装为应答数据，通过区块链访问模块反馈至区块链应用模块，其中应答数据包括处理状态(比如成功、失败、处理中或未知)，以及处理后的配置数据、账号信息或区块数据等。

需要特别说明的是现有技术中区块链软件的各模块紧密耦合，都部署在同一节点上，因此在运行过程中如果出现错误，则需要停止整个区块链软件，再进行检测、排查、修改和升级等操作。本发明将各模块隔离后，则在运行过程中针对单一模块进行运维监控，并针对单一模块进行升级修复等，必要时还可以将单一模块进行隔离，从而能够使得区块链管理系统更好地运维。

本发明区块链管理系统包括多个区块链节点，每一区块链节点至少包括一区块链应用模块、一区块链访问模块和/或一区块链存储模块，所述区块链应用模块将数据访问请求发送至所述区块链访问模块；所述区块链访问模块根据预设配置信息将所述访问请求发送至所述区块链存储模块；所述区块链存储模块根据所述访问请求进行对应的处理，并通过所述区块链访问模块向所述区块链应用模块反馈根据所述请求处理后的数据。通过上述方式，本发明中将区块链数据划分为区块链应用模块、区块链访问模块和区块链存储模块，即将现有区块链数据按照功能隔离为单独的模块，每个模块则可以设置在不同的节点中，从而本申请可以支持跨网络访问，并且可以针对每个模块进行监控，在每个模块出现运行错误时，可以针对单一模块进行升级修复等，从而更容易运维。

参照图2，图2为本发明区块链数据的访问方法第二实施例的流程示意图。

基于本发明区块链数据的访问方法第一实施例，该区块链数据的访问方法还包括：

步骤S40，第一获取模块获取各区块链节点的性能信息；

步骤S50，迁移模块将区块链应用模块迁移至存储空间小并性能高的区块链节点，并将区块链存储模块迁移至存储空间大的区块链节点。

为使得区块链管理系统更好地运维，本实施例中区块链存储模块采用分布式存储。具体地，由于实际使用中业务层对其所在节点的CPU和内存要求较高，数据层对存储容量和I/O性能要求较高，即区块链应用模块对其所在节点的CPU和内存要求较高，区块链存储模块对存储容量和I/O性能要求较高。因此本实施例中在区块链管理系统构建和部署时，可以对区块链管理系统中各节点进行检测，获取各节点的性能信息，技术人员在可以根据检测到的各节点的性能信息并根据各模块对节点性能的要求，将各模块进行对应构建和部署。同时由于采用分布式存储则使得数据不受节点存储空间的限制，因此更加方便扩容。

在具体实施中在系统构建和部署时，如果未根据各节点性能进行构建和部署，此时为了系统更好的运维，在运行过程中，将则根据节点的性能信息将区块链应用模块迁移至存储空间小并性能高的区块链节点，区块链存储模块则迁移至存储空间大的区块链节点。

将区块链应用模块在性能高的区块链节点后，则使得区块链管理系统不受访问速度限制，进一步地，为了提升数据访问，还可以在区块链管理系统中进行负载均衡，更加能够满足区块链管理系统频繁、高并发的访问。

参照图3，图3为本发明区块链数据的访问方法第三实施例的流程示意图。

基于本发明区块链数据的访问方法第二实施例，该区块链数据的访问方法还包括：

步骤S60，在所述区块链管理系统中的数据更新时，至少一所述主区块链存储模块根据所述区块链访问模块发送的数据进行更新。

本实施例中为了使得区块链管理系统提供较高的实时性，满足区块链管理系统较高的访问效率，并使得区块链管理系统具有更好的容灾性能，本实施例中每个区块链存储模块包括至少一主区块链存储模块和至少一备区块链存储模块。当区块链管理系统中数据更新时，由区块链访问模块对主备区块链存储模块同时进行写入操作，只要至少一主区块链存储模块写入成功，则完成写入，因此不受限于只有一个区块链存储模块时，数据多发引起的性能问题，从而满足区块链管理系统较高访问效率，实时性强，并且由于存在至少一主区块链存储模块和至少一备区块链存储模块，在某一主区块链存储模块或一备区块链存储模块发生错误时，还有其他存储模块中数据可用，从而使得区块链管理系统具有更好的容灾性能。

具体地，本实施例中数据更新的过程可以包括：

在所述主区块链存储模块正常运行时，所述主区块链存储模块根据所述区块链访问模块发送的数据进行更新；

在所述主区块链存储模块运行出错时，与所述主区块链存储模块对应的备区块链存储模块根据所述区块链访问模块发送的数据进行更新。

本实施例中在主备区块链存储模块中进行数据更新时，如果主区块链存储模块正常运行，则将需要更新的数据更新至所述主区块链存储模块；如果主区块链存储模块运行出错，则将需要更新的数据更新至对应的备区块链存储模块。具体地，在所述主区块链存储模块运行出错时，本实施例中与所述主区块链存储模块对应的备区块链存储模块先更改为主区块链存储模块，然后进行数据更新。也就是说本实施例中主备区块链存储模块中主备区块链存储模块和备区块链存储模块可以互为主备关系。具体实施中也可以不将备区块链存储模块更改为主区块链存储模块。

参阅图4，图4为本发明实施例中在所述区块链管理系统中的数据更新时，至少一所述主区块链存储模块根据所述区块链访问模块发送的数据进行更新的细化流程示意图。

基于本发明区块链数据的访问方法第三实施例，步骤S60可以包括：

步骤S61，在更新数据时，发生数据更新的主区块链存储模块生成对应的日志信息；

步骤S62，与发生数据更新的主区块链存储模块对应的备区块链存储模块根据日志信息，对更新的数据进行同步。

本实施例中在更新数据时，发生数据更新的主区块链存储模块生成对应的日志信息，与发生数据更新的主区块链存储模块对应的备区块链存储模块则根据日志信息监听数据变更情况，在数据更新时，则读取更新的数据，将更新的数据进行同步，以提高系统容灾能力。这种方式可以使得准确的实时数据备份效果，并且不影响访问效率。

参阅图5，图5为本发明区块链数据的访问方法第四实施例的流程示意图。

基于本发明区块链数据的访问方法第三实施例，该访问方法还可以包括：

步骤S70，第二获取模块获取当前的时间信息；

步骤S80，备份模块在当前的时间信息与预设备份时间匹配时，在主区块链存储模块和备区块链存储模块之间进行数据备份。

本实施例中还可以支持定时备份，具体地，可以按小时、天或月等时间维度预置备份时间，区块链管理系统则可以获取当前的时间信息，在当前的时间与预置备份时间匹配时，在主区块链存储模块和备区块链存储模块之间进行数据备份。具体地，为了确保备份数据的准确性，数据备份的最小粒度是一个完整区块，备份时不将一个区块分拆多个部分进行备份。

参阅图6，图6为本发明区块链数据的访问方法第五实施例的流程示意图。

基于本发明区块链数据的访问方法第三实施例，该访问方法还可以包括：

步骤S90，暂停模块在数据备份开始时，暂停正在进行数据备份的区块链存储模块的访问服务；

步骤S91，计算模块在备份完成时，根据预设规则计算备份区块数据的本区块数据摘要；

步骤S92，对比模块将计算获得本区块链存储模块的区块数据摘要与上一区块链存储模块的区块数据进行链式对比；

步骤S93，若对比结果表示备份区块数据完整性和有效性通过，则恢复模块恢复进行数据备份的区块链存储模块的访问服务。

为保证系统正常运行以及运行性能，本实施例中区块链存储模块中的区块数据至少包括区块编号、上一区块的数据摘要和本区块数据摘要，其中所述区块编号按照区块数据生成时间依次生成，所述本区块数据摘要根据本区块数据中交易数据、交易方签名信息生成，区块链存储模块中包括区块编号、上一区块的数据摘要和本区块数据摘要这种结构能够方便系统运行时提供读写性能；并通过将本区块数据摘要与相邻区块中区块数据摘要进行对比，容易对区块链存储模块中区块数据进行完整性和合法性校验。

为避免数据访问操作对数据进行更改导致备份出错，本实施例中在数据备份开始时，先暂停正在进行数据备份的区块链存储模块的访问服务。在备份完成时，则根据摘要计算的预设规则对备份的数据进行摘要计算获得备份区块链数据存储模块的摘要，记为本区块数据摘要，然后将获得的备份区块链数据存储模块本区块数据摘要与上一区块链存储模块的区块数据进行链式对比，在对比结果相同时，则说明备份区块数据完整性和有效性通过，此时说明备份成功，恢复进行数据备份的区块链存储模块的访问服务。

进一步地，备份完成后，如果在运行过程中某一区块链节点出现故障，则可以在其他具有相同数据的区块链节点中进行数据恢复。以保证系统的容灾性能。具体实施中在从备数据存储上向主数据存储模块进行数据复制，同时从其他区块链数据服务模块申请数据，将两种数据按区块信息进行比对，对比两者高度一致的区块头里的摘要值和区块交易列表信息，将校验正确的数据落盘存储，将本地缺失的数据补全，最终得到的数据是两者数据的合集，且数据是正确的。

参阅图7，图7为本发明区块链数据的访问方法第六实施例的流程示意图

基于本发明区块链数据的访问方法第三实施例，该访问方法还包括：

步骤S94，检测模块检测各区块链存储模块中是否存在失效数据；

步骤S95，处理模块在检测到失效数据时，将所述失效数据从所述失效数据所在的主区块链存储模块和备区块链存储模块中删除或迁移至预设数据仓库。

为区块链数据的中部分失效数据占用存储空间，本实施例中可以对各区块链存储模块中数据进行检测，检测是否存在失效数据，如果检测到失效数据，则将检测到的失效数据从其所在主区块链存储模块和备区块链存储模块中删除或迁移至预设数据仓库。

本发明进一步提供一种区块链管理系统。

参照图8，图8为本发明区块链管理系统第一实施例的功能模块示意图。

在本实施例中，该区块链管理系统包括：

区块链应用模块10用于将数据访问请求发送至所述区块链访问模块；

本发明将现有的区块链数据划分独立的区块链应用模块10、区块链访问模块和区块链存储模块，其中区块链应用模块10包含数据接口应用层API，区块链应用模块10接入区块链网络，可以和其他区块链节点的应用层通信；区块链访问模块则作为区块链应用模块10和区块链存储模块之间的连接器，用于与机构内部的各区块链应用模块10和区块链数据存储模块通信；区块链存储模块则为用于存储区块链的数据。区块链管理系统包括有多个区块链节点，每个区块链节点则可以包括区块链应用模块10、区块链访问模块和区块链存储模块中的至少一种。为了方便系统扩容，使得系统不受节点存储空间的限制，本实施例中区块链存储模块采用分布式存储。

在使用过程中，用户可以通过区块链应用模块10触发数据访问请求或者由区块链应用模块10自动产生访问请求，区块链应用模块10再将服务请求发送至对应的区块链访问模块。

区块链访问模块20用于根据预设配置信息将所述访问请求发送至所述区块链存储模块；

区块链访问模块20在接收到区块链应用模块10传输的服务请求后，根据预设的配置信息将访问请求发送至对应的区块链存储模块30。

具体地，区块链访问模块20还用于接收所述区块链应用模块10发送的访问请求；根据预设的安全策略和获取到所述区块链管理系统的当前性能信息判断是否允许本次访问；在判断到允许本次访问时，根据预设路由配置信息将访问请求发送至对应的区块链存储模块30。

具体实施中，区块链访问模块20可以实时获取到所在区块链管理系统的当前性能信息，当然也可以是在接收到访问请求时获取到区块链管理系统的当前性能信息。在区块链访问模块20接收到所述区块链应用模块10发送的访问请求时，区块链访问模块20根据预设的安全策略和获取到所述区块链管理系统的当前性能信息判断是否允许本次访问，如果判断结果为允许本次访问，则区块链访问模块20读取预存的路由配置信息，根据路由配置信息将访问请求发送至对应的区块链存储模块。

具体实施中区块链访问模块20还可以只获取其所在区块链节点的性能信息，然后区块链访问模块20根据预设的安全策略和获取到的区块链节点的性能信息进行对应的处理。

区块链存储模块30用于对所述访问请求进行处理，并通过所述区块链访问模块向所述区块链应用模块反馈根据所述请求处理后的数据。

区块链存储模块在接收到区块链访问模块20发送的访问请求后，根据访问请求进行对应的处理，然后通过区块链访问模块20向所述区块链应用模块10反馈根据所述请求处理后的数据，以完成数据访问。

具体地，本实施例中访问请求包括请求命令字和请求数据，所述请求命令字至少包括读取、追加、修改或删除中的一种；所述请求数据至少包括配置信息、账号信息、节点状态信息和区块数据中的一种。区块链存储模块根据访问请求进行对应处理的过程包括：

所述区块链存储模块根据接收到的请求命令字和请求数据进行对应的处理；

所述区块链存储模块将处理后的结果封装为应答数据，并通过所述区块链访问模块20反馈至所述区块链应用模块10。

具体地，区块链存储模块在接收到区块链访问模块20发送的访问请求后，根据接收到的请求命令字和请求数据进行对应的处理，比如根据修改命令字将区块链存储模块中对应的账号数据修改为请求数据中账号信息。在处理完成后将处理结果封装为应答数据，通过区块链访问模块20反馈至区块链应用模块10，其中应答数据包括处理状态(比如成功、失败、处理中或未知)，以及处理后的配置数据、账号信息或区块数据等。

需要特别说明的是现有技术中区块链软件的各模块紧密耦合，都部署在同一节点上，因此在运行过程中如果出现错误，则需要停止整个区块链软件，再进行检测、排查、修改和升级等操作。本发明将各模块隔离后，则在运行过程中针对单一模块进行运维监控，并针对单一模块进行升级修复等，必要时还可以将单一模块进行隔离，从而能够使得区块链管理系统更好地运维。

本发明区块链管理系统包括多个区块链节点，每一区块链节点至少包括一区块链应用模块、一区块链访问模块和/或一区块链存储模块，所述区块链应用模块将数据访问请求发送至所述区块链访问模块；所述区块链访问模块根据预设配置信息将所述访问请求发送至所述区块链存储模块；所述区块链存储模块根据所述访问请求进行对应的处理，并通过所述区块链访问模块向所述区块链应用模块反馈根据所述请求处理后的数据。通过上述方式，本发明中将区块链数据划分为区块链应用模块、区块链访问模块和区块链存储模块，即将现有区块链数据按照功能隔离为单独的模块，每个模块则可以设置在不同的节点中，从而本申请可以支持跨网络访问，并且可以针对每个模块进行监控，在每个模块出现运行错误时，可以针对单一模块进行升级修复等，从而更容易运维。

参照图9，图9为本发明区块链管理系统第二实施例的功能模块示意图。

基于本发明区块链管理系统第一实施例，该区块链管理系统还包括：

第一获取模块40，用于获取各区块链节点的性能信息；

迁移模块50，用于将区块链应用模块10迁移至存储空间小并性能高的区块链节点，并将区块链存储模块迁移至存储空间大的区块链节点。

为使得区块链管理系统更好地运维，本实施例中区块链存储模块采用分布式存储。具体地，由于实际使用中业务层对其所在节点的CPU和内存要求较高，数据层对存储容量和I/O性能要求较高，即区块链应用模块10对其所在节点的CPU和内存要求较高，区块链存储模块对存储容量和I/O性能要求较高。因此本实施例中在区块链管理系统构建和部署时，可以对区块链管理系统中各节点进行检测，获取各节点的性能信息，技术人员在可以根据检测到的各节点的性能信息并根据各模块对节点性能的要求，将各模块进行对应构建和部署。同时由于采用分布式存储则使得数据不受节点存储空间的限制，因此更加方便扩容。

在具体实施中在系统构建和部署时，如果未根据各节点性能进行构建和部署，此时为了系统更好的运维，在运行过程中，将则根据节点的性能信息将区块链应用模块10迁移至存储空间小并性能高的区块链节点，区块链存储模块则迁移至存储空间大的区块链节点。

将区块链应用模块10在性能高的区块链节点后，则使得区块链管理系统不受访问速度限制，进一步地，为了提升数据访问，还可以在区块链管理系统中进行负载均衡，更加能够满足区块链管理系统频繁、高并发的访问。

继续参照图9，在所述区块链管理管理系统中的数据更新时，至少一所述主区块链存储模块根据所述区块链访问模块发送的数据进行更新。

本实施例中为了使得区块链管理系统提供较高的实时性，满足区块链管理系统较高的访问效率，并使得区块链管理系统具有更好的容灾性能，本实施例中每个区块链存储模块包括至少一主区块链存储模块和至少一备区块链存储模块。当区块链管理系统中数据更新时，由区块链访问模块对主备区块链存储模块同时进行写入操作，只要至少一主区块链存储模块写入成功，则完成写入，因此不受限于只有一个区块链存储模块时，数据多发引起的性能问题，从而满足区块链管理系统较高访问效率，实时性强，并且由于存在至少一主区块链存储模块和至少一备区块链存储模块，在某一主区块链存储模块或一备区块链存储模块发生错误时，还有其他存储模块中数据可用，从而使得区块链管理系统具有更好的容灾性能。

具体地，在所述主区块链存储模块正常运行时，所述主区块链存储模块根据所述区块链访问模块发送的数据进行更新；在所述主区块链存储模块运行出错时，与所述主区块链存储模块对应的备区块链存储模块根据所述区块链访问模块发送的数据进行更新。

本实施例中在主备区块链存储模块中进行数据更新时，如果主区块链存储模块正常运行，则将需要更新的数据更新至所述主区块链存储模块；如果主区块链存储模块运行出错，则将需要更新的数据更新至对应的备区块链存储模块。具体地，在所述主区块链存储模块运行出错时，本实施例中先将对应的备区块链存储模块更改为主区块链存储模块，然后进行数据更新。也就是说本实施例中主备区块链存储模块中主备区块链存储模块和备区块链存储模块可以互为主备关系。具体实施中也可以不将备区块链存储模块更改为主区块链存储模块。

继续参照图9，本实施例中在更新数据时，发生数据更新的主区块链存储模块生成对应的日志信息；与发生数据更新的主区块链存储模块对应的备区块链存储模块根据日志信息，对更新的数据进行同步。

本实施例中在更新数据时，发生数据更新的主区块链存储模块生成对应的日志信息，与发生数据更新的主区块链存储模块对应的备区块链存储模块则根据日志信息监听数据变更情况，在数据更新时，则读取更新的数据，将更新的数据进行同步，以提高系统容灾能力。这种方式可以使得准确的实时数据备份效果，并且不影响访问效率。

参照图10，图10为本发明区块链管理系统第三实施例的功能模块示意图。

基于本发明区块链管理系统上述实施例，该访问装置还可以包括：

第二获取模块60，用于获取当前的时间信息；

备份模块70，用于在当前的时间信息与预设备份时间匹配时，在主区块链存储模块和备区块链存储模块之间进行数据备份。

本实施例中还可以支持定时备份，具体地，可以按小时、天或月等时间维度预置备份时间，区块链管理系统则可以获取当前的时间信息，在当前的时间与预置备份时间匹配时，在主区块链存储模块和备区块链存储模块之间进行数据备份。具体地，为了确保备份数据的准确性，数据备份的最小粒度是一个完整区块，备份时不将一个区块分拆多个部分进行备份。

参照图11，图11为本发明区块链管理系统第四实施例的功能模块示意图。

基于本发明区块链管理系统上述实施例，该访问装置还可以包括：

暂停模块80，用于在数据备份开始时，暂停正在进行数据备份的区块链存储模块的访问服务；

计算模块90，用于在备份完成时，根据预设规则计算备份区块数据的本区块数据摘要；

对比模块91，用于将计算获得本区块链存储模块的区块数据摘要与上一区块链存储模块的区块数据进行链式对比；

恢复模块92，用于若对比结果表示备份区块数据完整性和有效性通过，则恢复进行数据备份的区块链存储模块的访问服务。

为保证系统正常运行以及运行性能，本实施例中区块链存储模块中的区块数据至少包括区块编号、上一区块的数据摘要和本区块数据摘要，其中所述区块编号按照区块数据生成时间依次生成，所述本区块数据摘要根据本区块数据中交易数据、交易方签名信息生成，区块链存储模块中包括区块编号、上一区块的数据摘要和本区块数据摘要这种结构能够方便系统运行时提供读写性能；并通过将本区块数据摘要与相邻区块中区块数据摘要进行对比，容易对区块链存储模块中区块数据进行完整性和合法性校验。

为避免数据访问操作对数据进行更改导致备份出错，本实施例中在数据备份开始时，先暂停正在进行数据备份的区块链存储模块的访问服务。在备份完成时，则根据摘要计算的预设规则对备份的数据进行摘要计算获得备份区块链数据存储模块的摘要，记为本区块数据摘要，然后将获得的备份区块链数据存储模块本区块数据摘要与上一区块链存储模块的区块数据进行链式对比，在对比结果相同时，则说明备份区块数据完整性和有效性通过，此时说明备份成功，恢复进行数据备份的区块链存储模块的访问服务。

进一步地，备份完成后，如果在运行过程中某一区块链节点出现故障，则可以在其他具有相同数据的区块链节点中进行数据恢复。以保证系统的容灾性能。具体实施中在从备数据存储上向主数据存储模块进行数据复制，同时从其他区块链数据服务模块申请数据，将两种数据按区块信息进行比对，对比两者高度一致的区块头里的摘要值和区块交易列表信息，将校验正确的数据落盘存储，将本地缺失的数据补全，最终得到的数据是两者数据的合集，且数据是正确的。

参照图12，图12为本发明区块链管理系统第五实施例的功能模块示意图。

基于本发明区块链管理系统上述实施例，该访问装置还可以包括：

检测模块93，用于检测各区块链存储模块中是否存在失效数据；

处理模块94，用于在检测到失效数据时，将所述失效数据从所述失效数据所在的主区块链存储模块和备区块链存储模块中删除或迁移至预设数据仓库。

为区块链数据的中部分失效数据占用存储空间，本实施例中可以对各区块链存储模块中数据进行检测，检测是否存在失效数据，如果检测到失效数据，则将检测到的失效数据从其所在主区块链存储模块和备区块链存储模块中删除或迁移至预设数据仓库。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (26)

1.一种区块链数据的访问方法，其特征在于，所述访问方法应用于区块链管理系统，所述区块链管理系统包括多个区块链节点，每一区块链节点至少包括一区块链应用模块、一区块链访问模块和/或一区块链存储模块，所述访问方法包括以下步骤：

所述区块链应用模块将数据访问请求发送至所述区块链访问模块；

所述区块链访问模块根据预设配置信息将所述访问请求发送至所述区块链存储模块；

所述区块链存储模块对所述访问请求进行处理，并通过所述区块链访问模块向所述区块链应用模块反馈根据所述请求处理后的数据。

2.如权利要求1所述的访问方法，其特征在于，所述区块链访问模块根据预设配置信息将所述访问请求发送至所述区块链存储模块的步骤包括：

所述区块链访问模块接收到所述区块链应用模块发送的访问请求后，根据预设的安全策略和获取到所述区块链管理系统的当前性能信息判断是否允许本次访问；

在判断到允许本次访问时，所述区块链访问模块根据预设路由配置信息将访问请求发送至对应的区块链存储模块。

3.如权利要求2所述的访问方法，其特征在于，所述访问请求包括请求命令字和请求数据，所述请求命令字至少包括读取、追加、修改或删除中的一种；所述请求数据至少包括配置信息、账号信息、节点状态信息和区块数据中的一种。

4.如权利要求3所述的访问方法，其特征在于，所述区块链存储模块根据所述访问请求进行对应的处理，并通过所述区块链访问模块向所述区块链应用模块反馈根据所述请求处理后的数据的步骤包括：

所述区块链存储模块根据接收到访问请求中的请求命令字和请求数据进行对应的处理；

所述区块链存储模块将处理后的结果封装为应答数据，并通过所述区块链访问模块反馈至所述区块链应用模块。

5.如权利要求3所述的访问方法，其特征在于，所述区块链存储模块采用分布式存储，包括至少一主区块链存储模块和至少一备区块链存储模块。

6.如权利要求5所述的访问方法，其特征在于，所述访问方法还包括：

第一获取模块获取各区块链节点的性能信息；

迁移模块将区块链应用模块迁移至存储空间小并性能高的区块链节点，并将区块链存储模块迁移至存储空间大的区块链节点。

7.如权利要求5所述的访问方法，其特征在于，所述访问方法还包括：

在所述区块链管理系统中的数据更新时，至少一所述主区块链存储模块根据所述区块链访问模块发送的数据进行更新。

8.如权利要求7所述的访问方法，其特征在于，所述在所述区块链管理系统中的数据更新时，至少一所述主区块链存储模块根据所述区块链访问模块发送的数据进行更新的步骤包括：

在所述主区块链存储模块正常运行时，所述主区块链存储模块根据所述区块链访问模块发送的数据进行更新；

在所述主区块链存储模块运行出错时，与所述主区块链存储模块对应的备区块链存储模块根据所述区块链访问模块发送的数据进行更新。

9.如权利要求8所述的访问方法，其特征在于，所述在所述主区块链存储模块运行出错时，与所述主区块链存储模块对应的备区块链存储模块根据所述区块链访问模块发送的数据进行更新的步骤包括：

在所述主区块链存储模块运行出错时，与所述主区块链存储模块对应的备区块链存储模块更改为主区块链存储模块进行数据更新。

10.如权利要求7所述的访问方法，其特征在于，所述在所述区块链管理系统中的数据更新时，至少一所述主区块链存储模块根据所述区块链访问模块发送的数据进行更新的步骤包括：

在更新数据时，发生数据更新的主区块链存储模块生成对应的日志信息；

与发生数据更新的主区块链存储模块对应的备区块链存储模块根据日志信息，对更新的数据进行同步。

11.如权利要求5所述的访问方法，其特征在于，在所述区块链管理系统中的数据备份时，所述访问方法还包括：

第二获取模块获取当前的时间信息；

备份模块在当前的时间信息与预设备份时间匹配时，在主区块链存储模块和备区块链存储模块之间进行数据备份。

12.如权利要求11所述的访问方法，其特征在于，所述区块链存储模块中的区块数据至少包括区块编号、上一区块的数据摘要和本区块数据摘要，其中所述区块编号按照区块数据生成时间依次生成，所述本区块数据摘要根据本区块数据中交易数据、交易方签名信息生成，

所述访问方法还包括：

暂停模块在数据备份开始时，暂停正在进行数据备份的区块链存储模块的访问服务；

计算模块在备份完成时，根据预设规则计算备份区块数据的本区块数据摘要；

对比模块将计算获得本区块链存储模块的区块数据摘要与上一区块链存储模块的区块数据进行链式对比；

若对比结果表示备份区块数据完整性和有效性通过，则恢复模块恢复进行数据备份的区块链存储模块的访问服务。

13.如权利要求5所述的访问方法，其特征在于，所述访问方法还包括：

检测模块检测各区块链存储模块中是否存在失效数据；

处理模块在检测到失效数据时，将所述失效数据从所述失效数据所在的主区块链存储模块和备区块链存储模块中删除或迁移至预设数据仓库。

14.一种区块链管理系统，其特征在于，所述区块链管理系统包括多个区块链节点，每一区块链节点至少包括一区块链应用模块、一区块链访问模块和/或一区块链存储模块，

所述区块链应用模块用于将数据访问请求发送至所述区块链访问模块；

所述区块链访问模块用于根据预设配置信息将所述访问请求发送至所述区块链存储模块；

所述区块链存储模块用于对所述访问请求进行处理，并通过所述区块链访问模块向所述区块链应用模块反馈根据所述请求处理后的数据。

15.如权利要求14所述的区块链管理系统，其特征在于，所述区块链访问模块还用于接收到所述区块链应用模块发送的访问请求后，根据预设的安全策略和获取到所述区块链管理系统的当前性能信息判断是否允许本次访问；在判断到允许本次访问时，根据预设路由配置信息将访问请求发送至对应的区块链存储模块。

16.如权利要求15所述的区块链管理系统，其特征在于，所述访问请求包括请求命令字和请求数据，所述请求命令字至少包括读取、追加、修改或删除中的一种；所述请求数据至少包括配置信息、账号信息、节点状态信息和区块数据中的一种。

17.如权利要求16所述的区块链管理系统，其特征在于，所述区块链存储模块还用于根据接收到访问请求中的请求命令字和请求数据进行对应的处理；将处理后的结果封装为应答数据，并通过所述区块链访问模块反馈至所述区块链应用模块。

18.如权利要求16所述的区块链管理系统，其特征在于，所述区块链存储模块采用分布式存储，包括至少一主区块链存储模块和至少一备区块链存储模块。

19.如权利要求18所述的区块链管理系统，其特征在于，所述区块链管理系统还包括：

第一获取模块，用于获取各区块链节点的性能信息；

迁移模块，用于将区块链应用模块迁移至存储空间小并性能高的区块链节点，并将区块链存储模块迁移至存储空间大的区块链节点。

20.如权利要求18所述的区块链管理系统，其特征在于，在所述区块链管理系统中的数据更新时，至少一所述主区块链存储模块根据所述区块链访问模块发送的数据进行更新。

21.如权利要求20所述的区块链管理系统，其特征在于，在所述主区块链存储模块正常运行时，所述主区块链存储模块根据所述区块链访问模块发送的数据进行更新；

在所述主区块链存储模块运行出错时，与所述主区块链存储模块对应的备区块链存储模块根据所述区块链访问模块发送的数据进行更新。

22.如权利要求21所述的区块链管理系统，其特征在于，在所述主区块链存储模块运行出错时，与所述主区块链存储模块对应的备区块链存储模块更改为主区块链存储模块进行数据更新。

23.如权利要求20所述的区块链管理系统，其特征在于，

在更新数据时，发生数据更新的主区块链存储模块生成对应的日志信息；

与发生数据更新的主区块链存储模块对应的备区块链存储模块根据日志信息，对更新的数据进行同步。

24.如权利要求18所述的区块链管理系统，其特征在于，所述区块链管理系统还包括：

第二获取模块，用于获取当前的时间信息；

备份模块，用于在当前的时间信息与预设备份时间匹配时，在主区块链存储模块和备区块链存储模块之间进行数据备份。

25.如权利要求24所述的区块链管理系统，其特征在于，所述区块链存储模块中的区块数据至少包括区块编号、上一区块的数据摘要和本区块数据摘要，其中所述区块编号按照区块数据生成时间依次生成，所述本区块数据摘要根据本区块数据中交易数据、交易方签名信息生成，所述区块链管理系统还包括：

暂停模块，用于在数据备份开始时，暂停正在进行数据备份的区块链存储模块的访问服务；

计算模块，用于在备份完成时，根据预设规则计算备份区块数据的本区块数据摘要；

对比模块，用于将计算获得本区块链存储模块的区块数据摘要与上一区块链存储模块的区块数据进行链式对比；

恢复模块，用于若对比结果表示备份区块数据完整性和有效性通过，则恢复进行数据备份的区块链存储模块的访问服务。

26.如权利要求18所述的区块链管理系统，其特征在于，所述区块链管理系统还包括：

检测模块，用于检测各区块链存储模块中是否存在失效数据；

处理模块，用于在检测到失效数据时，将所述失效数据从所述失效数据所在的主区块链存储模块和备区块链存储模块中删除或迁移至预设数据仓库。