CN106844523B - 顺序型多维拓展的区块链的生成方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种顺序型多维拓展的区块链的生成方法及系统，属于区块链技术领域，方法包括：对第n维空间区块链进行数据快照，生成第n维空间快照结果区块链，原第n维空间区块链记为第n维空间快照对象区块链；将第n维空间快照结果区块链按排序顺序与第n维空间快照对象区块链进行组合链接，形成第二链接关系；按照第一链接关系和第二链接关系，依次生成第n维空间维快照结果区块链中的各个区块的散列值，并写入到对应的各个区块的区块头中，以形成第n+1维空间区块链。本发明实施例的方案，旨在现有区块链的基础上，对区块链进行多维拓展，从而丰富区块链的拓展形式，以适应对多样化的数据的进行组织和管理的需求。

Description

顺序型多维拓展的区块链的生成方法及系统

技术领域

本发明实施例属于区块链技术领域，尤其涉及一种顺序型多维拓展的区块链的生成方法及系统。

背景技术

随着互联网的不断发展，区块链技术应运而生，它是一种互联网数据库技术，具有去中心化、公开透明的特点。具体地，区块链技术的本质是去中心化且寓于分布式结构的数据存储、传输和证明的方法，用数据区块取代目前互联网对中心服务器的依赖，使得所有数据的变更或者交易项目都被记录在一个云系统之上。由于没有中央控制点的分布式对等网络，并且使用分布式集体运作的方法，可以说，区块链是网络上的“公开大账本”。它存在许多节点，每个节点都可以观察到整个账本，并且共同参与维护，其收益则是获得记账的权利，并且可以复制一份完整的数据库，单个节点无法修改数据库，从而保证了账本数据的安全可靠。

当下，采用区块链技术进行数据的组织和管理已经被广泛的应用到了各种商业领域。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术存在如下缺陷：

现有的区块链只是单纯沿着区块链的延展方向，依次生成新的区块，链条的生成方式单一，并且仅在一维范围内延展，延展形式简单，不能满足对多样化的数据的进行组织和管理的需求。

发明内容

本发明实施例提供一种顺序型多维拓展的区块链的生成方法及系统，旨在现有区块链的基础上，对区块链进行多维拓展，从而丰富区块链的拓展形式，以适应对多样化的数据的进行组织和管理的需求。

为达到上述目的，本发明实施例提供了一种顺序型多维拓展的区块链的生成方法，包括：对当前已形成的第n维空间区块链进行数据快照，生成所述第n维空间区块链对应的一个或多个第n维空间快照结果区块链，原所述第n维空间区块链记为第n维空间快照对象区块链，所述第n维空间快照结果区块链与所述第n维空间快照对象区块链中各区块间的第一链接关系，以及区块中区块体数据的内容对应相同；所述第n维空间区块链包括多个具有链接关系的第n-1维空间区块链；以所述第n维空间快照对象区块链中的各区块作为第一父区块，并对各所述第n维空间快照结果区块链进行顺序排序，并将排序中：排位第一的所述第n维空间快照结果区块链中与各所述第一父区块对应的各区块作为第一子区块；每相邻两个所述第n维空间快照结果区块链中的：前一个所述第n维空间快照结果区块链中的各区块作为第二父区块，后一个所述第n维空间快照结果区块链中与前一个所述第n维空间快照结果区块链中各所述第二父区块对应的各区块作为第二子区块；将所述第n维空间快照结果区块链按排序顺序与所述第n维空间快照对象区块链进行组合链接，形成第二链接关系；按照所述第一链接关系和所述第二链接关系，依次生成所述一个或多个第n维空间维快照结果区块链中的各个区块的散列值，并写入到对应的各个区块的区块头中，以形成第n+1维空间区块链，其中，所述一个或多个第n维空间维快照结果区块链和所述第n维空间快照对象区块链分别作为所述第n+1维空间区块链中的各个第n维空间区块链。

本发明实施例提供了一种顺序型多维拓展的区块链的生成系统，包括：数据快照模块，用于对当前已形成的第n维空间区块链进行数据快照，生成所述第n维空间区块链对应的一个或多个第n维空间快照结果区块链，原所述第n维空间区块链记为第n维空间快照对象区块链，所述第n维空间快照结果区块链与所述第n维空间快照对象区块链中各区块间的第一链接关系，以及区块中区块体数据的内容对应相同；所述第n维空间区块链包括多个具有链接关系的第n-1维空间区块链；组合链接模块，用于以所述第n维空间快照对象区块链中的各区块作为第一父区块，并对各所述第n维空间快照结果区块链进行顺序排序，并将排序中：排位第一的所述第n维空间快照结果区块链中与各所述第一父区块对应的各区块作为第一子区块；每相邻两个所述第n维空间快照结果区块链中的：前一个所述第n维空间快照结果区块链中的各区块作为第二父区块，后一个所述第n维空间快照结果区块链中与前一个所述第n维空间快照结果区块链中各所述第二父区块对应的各区块作为第二子区块；将所述第n维空间快照结果区块链按排序顺序与所述第n维空间快照对象区块链进行组合链接，形成第二链接关系；区块链生成模块，用于按照所述第一链接关系和所述第二链接关系，依次生成所述一个或多个第n维空间维快照结果区块链中的各个区块的散列值，并写入到对应的各个区块的区块头中，以形成第n+1维空间区块链，其中，所述一个或多个第n维空间维快照结果区块链和所述第n维空间快照对象区块链分别作为所述第n+1维空间区块链中的各个第n维空间区块链。

本发明实施例的顺序型多维拓展的区块链的生成方法及系统，以第n维空间区块链到第n+1维空间区块链的拓展过程阐述区块链中关于区块链维度的概念，以及沿维度拓展的区块链的生成方法，通过对当前已形成的第n维空间区块链进行数据快照，生成一个或多个第n维空间快照结果区块链，原第n维空间区块链记为第n维空间快照对象区块链，第n维空间快照结果区块链与第n维空间快照对象区块链中各区块间的第一链接关系，以及区块中区块体数据的内容对应相同；第n维空间区块链包括多个具有链接关系的第n-1维空间区块链；以第n维空间快照对象区块链中的各区块作为第一父区块，并对各第n维空间快照结果区块链进行顺序排序，并将排序中：排位第一的第n维空间快照结果区块链中与各第一父区块对应的各区块作为第一子区块；每相邻两个第n维空间快照结果区块链中的：前一个第n维空间快照结果区块链中的各区块作为第二父区块，后一个第n维空间快照结果区块链中与前一个第n维空间快照结果区块链中各第二父区块对应的各区块作为第二子区块；将所述第n维空间快照结果区块链按排序顺序与所述第n维空间快照对象区块链进行组合链接，形成第二链接关系；按照第一链接关系和第二链接关系，依次生成所述一个或多个第n维空间维快照结果区块链中的各个区块的散列值，并写入到对应的各个区块的区块头中，以形成第n+1维空间区块链，其中，所述一个或多个第n维空间维快照结果区块链和第n维空间快照对象区块链分别作为第n+1维空间区块链中的各个第n维空间区块链，从而完成一次从第n维空间区块链到第n+1维空间区块链的拓展过程。拓展后的第n+1维空间区块链可以满足对多样化的数据进行组织和管理的需求。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

图1为本发明实施例提供的区块链的形态图一；

图2为本发明实施例提供的区块链的形态图二；

图3为本发明实施例提供的区块链的形态图三；

图4为本发明实施例提供的顺序型多维拓展的区块链的生成方法流程图一；

图5为本发明实施例提供的区块链的形态图三；

图6为本发明实施例提供的区块链的形态图四；

图7为本发明实施例提供的区块链的形态图五；

图8为本发明实施例提供的顺序型多维拓展的区块链的生成方法流程图二；

图9为本发明实施例提供的数据快照方法流程图；

图10为本发明实施例提供的区块链的形态图六；

图11为本发明实施例提供的修改区块体数据的方法示意图；

图12为本发明实施例提供的修改区块间链接关系的方法示意图一；

图13为本发明实施例提供的修改区块间链接关系的方法示意图二；

图14为本发明实施例提供的区块链的维度延展和维度拓展的综合形态图；

图15为本发明实施例提供的顺序型多维拓展的区块链的生成系统示意图一；

图16为本发明实施例提供的数据快照模块示意图；

图17为本发明实施例提供的顺序型多维拓展的区块链的生成系统示意图二。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在介绍本发明实施例的内容之前，先对以下名词进行解释：

数据快照：与数据复制不完全相同，数据快照后的结果与被执行快照的原数据之间存在部分数据相同，具体可以是：①快照后的数据与原数据完全相同，②快照后的全部数据与原数据的部分数据相同，③快照后的数据中的部分数据与原数据中的全部或部分数据相同；

第n维空间区块链：包括多个具有链接关系的第n-1维空间区块链，其中，所谓的两个区块链之间具有链接关系，是指两个区块链之间，至少存在两个区块彼此作为父子而形成的链接关系，所谓的多个具有链接关系的第n-1维空间区块链，是指这多个第n-1维空间区块链之间彼此存在链接关系，而形成一个整体上相互链接的区块链。

第n维空间快照对象区块链：被执行数据快照操作的第n维空间区块链，被记为当次快照对应的第n维空间快照对象区块链；

第n维空间快照结果区块链：对第n维空间区块链进行快照操作后，产生的相对于第n维空间快照对象区块链的结果区块链。

维度拓展，指基于当前形成的某维度空间的区块链进行整体的维度升级，如将第n维空间区块链整体升级为第n+1维空间区块链，维度拓展前后，区块链维度增加；

维度延展，指基于当前形成的某维度空间的区块链，在该维度下进行区块延展来增加区块，如在第n维空间区块链中包含的一个或多个第n-1维空间区块链上增加新的区块，维度延展前后，区块链维度不变。在n+1维空间中，可以分别对各第n维空间区块链按不同维度参量，如时间、区块规模等维度参量进行区块延展，每个维度参量对应特定的区块延展规则，例如：时间维度参量对应的延展规则可以是，每隔固定时长，对当前形成的第n+1维空间区块链中的一个第n维空间区块链进行数据快照，并将快照后产生的区块链链接到该第n维空间区块链上；又例如，区块规模维度参量对应的延展规则可以是，针对当前形成的第n+1维空间区块链中的一个第n维空间区块链，每增加固定个数的区块后，对该第n维空间区块链进行数据快照，并将快照后产生的区块链链接到该第n维空间区块链上；这也可称之为是，针对第n+1维空间区块链按不同维度参量进行维度内的维度延展。

首先需要说明的是，本发明实施例将提供一种顺序型多维拓展的区块链的生成方法，每次维度拓展前后，区块链的维度增加一个维度。通过对当前已形成的第n维空间区块链进行数据快照，生成第n维空间区块链对应的一个或多个第n维空间快照结果区块链，该第n维空间快照结果区块链与第n维空间快照对象区块链中各区块间的第一链接关系，以及区块中区块体数据的内容对应相同，原第n维空间区块链记为第n维空间快照对象区块链；以第n维空间快照对象区块链中的各区块作为第一父区块，并对各第n维空间快照结果区块链进行顺序排序，并将排序中：排位第一的第n维空间快照结果区块链中与各第一父区块对应的各区块作为第一子区块；每相邻两个第n维空间快照结果区块链中的：前一个第n维空间快照结果区块链中的各区块作为第二父区块，后一个第n维空间快照结果区块链中与前一个第n维空间快照结果区块链中各第二父区块对应的各区块作为第二子区块；将第n维空间快照对象区块链按排序顺序与第n维空间快照结果区块链进行组合链接，形成第二链接关系；按照第一链接关系和第二链接关系，依次生成上述一个或多个第n维空间维快照结果区块链中的各个区块的散列值，并写入到对应的各个区块中，以形成第n+1维空间区块链，其中，所述一个或多个第n维空间维快照结果区块链和第n维空间快照对象区块链分别作为第n+1维空间区块链中的各个第n维空间区块链。这里所述的区块体数据可理解为作为实际交易数据的信息，区块头数据中包含由当前区块的父区块的所有数据经不可逆算法生成的固定长度的字符串即散列值，以及与当前区块相关的控制信息，区块体数据和区块头数据构成一个区块的完整数据。

其次需要说明的是，本发明实施例中的区块链中各区块的区块体数据记载的交易信息不局限于商业中的“账本”或“金融交易”的信息，也可以广义的理解为是需要通过区块链这种数据组织形式管理的多样化的对象数据，如针对企业进行管理的企业管理数据，针对项目进行进展跟踪的项目进程管理数据等。本发明实施例中，对各维度区块链本身的形态及维度延展方向不做限定，只是在区块链正常延展的过程中，通过数据快照实现对当前区块链进行整体维度的拓展。例如，第一维度空间的区块链的形态可以为如图1所示的传统的单链条的区块链，也可以是如图2所示的整体上呈树形结构的区块链(该区块链中每个区块只有一个父区块，并有一个或多个子区块)，还可以是如图3所示的具有有向无环图型结构的区块链(该区块链中存在至少一个区块具有一个或多个父区块)。

以下将对本发明实施例的顺序型多维拓展的区块链的生成方法进行详细阐述。

实施例一

图4为本发明实施例提供的顺序型多维拓展的区块链的生成方法流程图一。如图4所示，该区块链的生成方法包括如下步骤：

S410，对当前已形成的第n维空间区块链进行数据快照，生成第n维空间区块链对应的一个或多个第n维空间快照结果区块链，原第n维空间区块链记为第n维空间快照对象区块链，第n维空间快照结果区块链与第n维空间快照对象区块链中各区块间的第一链接关系，以及区块中区块体数据的内容对应相同；第n维空间区块链包括多个具有链接关系的第n-1维空间区块链；

其中，所述的当前已形成的第n维空间区块链是指截至当前时刻，所形成的区块链在整体上所呈现的区块链形态及对应的最高维度，所述n为大于0的整数。在第n维空间区块链中包括多个具有链接关系的第n-1维空间区块链，其中，多个第n-1维空间区块链之间的链接关系，不限定相互链接的是哪些区块，以及区块的个数和区块间的具体链接关系(父子关系)，只要满足这些第n-1维空间区块链彼此之间存在链接关系，并且通过这些链接关系可将这些第n-1维空间区块链链接为一个整体区块链即可。

具体地，当达到一次维度拓展的触发条件后，对当前已形成的第n维空间区块链进行数据快照，生成第n维空间区块链对应的一个或多个第n维空间快照结果区块链。

这里需要说明的是，本实施例中的数据快照的过程是对快照对象的内容进行部分复制和/或，整体复制和/或修改的操作。该操作仅用于，使数据快照后生成的第n维空间快照结果区块链与第n维空间快照对象区块链中各区块的区块体数据对应相同，并且各区块间的链接关系对应相同。这里将第n维空间快照对象区块链中各区块间的链接关系整体定义为第一链接关系，由于数据快照后，生成的第n维空间快照结果区块链与对应的第n维空间快照对象区块链中各区块间的链接关系相同，因此第n维空间快照结果区块链中各区块间的链接关系也可整体定义为第一链接关系。所述区块间的链接关系，是指各区块之间存在的父子关系，该父子关系不要求必须通过区块中区块头数据中的散列值进行一致性验证。换言之，本实施例中的链接关系只是表达区块之间链接框架，而不作为规定区块之间一致性验证的定义范畴。

在具体应用中，上述数据快照的目的，就是使第n维空间快照结果区块链与第n维空间快照对象区块链在区块链的整体架构上是相同的，并且各区块中的区块体数据也是对应相同的，而区块头中的数据可能相同，也可能不同，甚至在第n维空间快照结果区块链中，各区块的区块头中没有实质数据，这需要根据具体需求来确定。

在顺序型多维拓展的区块链的生成方法过程中，为了降低后续计算各区块散列值的复杂度，默认在通过数据快照得到的各第n维空间快照结果区块链中各区块的区块头数据为空。由此可以认为，数据快照后得到的第n维空间快照结果区块链是一个“不完整”的区块链，该区块链中各区块的区块头中，不包含能够验证区块链一致性的散列值。只有在各第n维空间快照结果区块链的各区块的区块头中增加了散列值，且这些散列值满足区块链的一致性验证要求，才认为是一个“完整”的区块链。

例如，图5示出了数据快照后，对应的第n维空间快照对象区块链和第n维空间快照结果区块链的形态图样例。从图中可以看出，第n维空间快照对象区块链和第n维空间快照结果区块链(图中以三个第n维空间快照结果区块链为例进行说明)在整体形态架构上相同，各区块链中的各区块间的链接关系(第一链接关系)对应相同，且区块中区块体数据对应相同，区块头数据不一定相同，甚至第n维空间快照结果区块链中各区块的区头数据可以为空。

S420，以第n维空间快照对象区块链中的各区块作为第一父区块，并对各第n维空间快照结果区块链进行顺序排序，并将排序中：

排位第一的第n维空间快照结果区块链中与各第一父区块对应的各区块作为第一子区块；

每相邻两个第n维空间快照结果区块链中的：前一个第n维空间快照结果区块链中的各区块作为第二父区块，后一个第n维空间快照结果区块链中与前一个第n维空间快照结果区块链中各第二父区块对应的各区块作为第二子区块；

将第n维空间快照结果区块链按排序顺序与第n维空间快照对象区块链进行组合链接，形成第二链接关系；

其中，第一父区块仅与对应的第一子区块之间形成父子关系，第一父区块，为快照对象区块链中的区块；第一子区块，为排序后的第n维空间快照结果区块链中，排位第一的第n维快照结果区块链中的区块；

其中，第二父区块仅与对应的第二子区块之间形成父子关系，这种对应关系仅在排序后的第n维空间快照结果区块链中，相邻的两个第n维空间快照结果区块链中存在。例如，排序中排位第二的第n维空间快照结果区块链中的各区块，以第二父区块的身份，只能与排位第三的第n维空间快照结果区块链中的各区块形成父子关系；同时，排序中排位第三的第n维空间快照结果区块链中的各区块，以第二子区块的身份，只能与排位第二的第n维空间快照结果区块链中的各区块形成父子关系。

其中，将第n维空间快照对象区块链按排序顺序与第n维空间快照结果区块链进行组合链接，是指排位第一的第n维空间快照结果区块链与第n维空间快照对象区块链链接，排位第二的第n维空间快照结果区块链与排位第一的第n维空间快照结果区块链链接，排位第三的第n维空间快照结果区块链与排位第二的第n维空间快照结果区块链链接，以此类推。

例如，以图5中，第n维空间快照对象区块链中的区块A、区块B作为第一父区块，以排位第一的第n维空间快照结果区块链中，与第一父区块A对应的区块A1作为区块A的第一子区块；与第一父区块B对应的区块B1作为区块B的第一子区块；同时，以排位第一的第n维空间快照结果区块链中的区块A1、区块B1作为第二父区块；将排位第二的第n维空间快照结果区块链中，与第二父区块A1对应的区块A2作为区块A1的第二子区块，与第二父区块B1对应的区块B2作为区块B1的第二子区块；将排位第三的第n维空间快照结果区块链中，与第二父区块A2对应的区块A3作为区块A2的第二子区块，与第二父区块B2对应的区块B3作为区块B2的第二子区块；从而将第n维空间快照对象区块链与第n维空间快照结果区块链进行组合链接，并形成第二链接关系。所谓第二链接关系即第n维空间快照对象区块链与各第n维空间快照结果区块链之间的所有链接关系的总称。如图6所示的区块链形态图，为将第n维空间快照对象区块链与第n维空间快照结果区块链进行组合链接后的区块链形态图。需要说明的是，所谓将第n维空间快照对象区块链与第n维空间快照结果区块链进行组合链接，仍只是确定两个区块链之间的链接关系，而不涉及区块链链接后的一致性验证，因此，组合链接后形成的区块链中，第n维空间快照结果区块链中各区块的区块头数据仍是不限定的。

在图5和图6所示的区块链的形态图中，快照结果区块链中各区块的区块头数据不限定，因此图中以“区块头数据？”示出。

S430，按照第一链接关系和第二链接关系，依次生成第n维空间维快照结果区块链中的各个区块的散列值，并写入到对应的各个区块的区块头中，以形成第n+1维空间区块链，其中，各第n维空间维快照结果区块链和第n维空间快照对象区块链分别作为第n+1维空间区块链中的各个第n维空间区块链。

例如，以图6中示出的区块链形态为例，按第n维空间快照结果区块链中各区块的第一链接关系，以及第n维空间快照结果区块链与第n维空间快照对象区块链之间的第二链接关系，确定相应各区块之间的父子关系，然后根据父子关系，依次生成第n维空间维快照结果区块链中的各个区块的散列值，并写入到对应的各个区块的区块头中，以形成形态如图7所示的第n+1维空间区块链。

结合图7所示，这里所谓的“依次生成”是指先生成区块A1的散列值，该散列值为区块A1的父区块A中的所有数据经不可逆算法生成的固定长度的字符串，该散列值为明文进入区块链的存证和不可篡改提供了保证。在得到区块A1的散列值后，将其添加到区块A1的区块头中，构成区块A1的区块头数据a3，区块体数据a2和区块头数据a3共同构成了区块A1的完整数据；然后按区块之间的父子关系(由第一链接关系和第二链接关系确定)，再计算区块B1的散列值，该散列值包括两个，分别为区块B1的父区块A1中的所有数据经不可逆算法生成的固定长度的字符串，以及区块B1的父区块B中的所有数据经不可逆算法生成的固定长度的字符串，将这两个散列值分别添加到区块B1的区块头中，构成区块B1的区块头数据b3，区块体数据b2和区块头数据b3共同构成了区块b1的完整数据。在根据上述方法，依次计算完成所有第n维空间快照结果区块链中各区块的区块头数据后，所形成的整体区块链记为一个第n+1维空间区块链。该第n+1维空间区块链中，包含了一个或多个(本示例中为三个)第n维空间维快照结果区块链和一个第n维空间快照对象区块链，这些区块链可分别作为第n+1维空间区块链中的各个第n维空间区块链。

其中，上述的不可逆算法可以为定长计算(哈希(Hash))算法，相应的，经不可逆算法得到的字符串可以为哈希值。

其中，在上述形成各第n维空间快照结果区块链中各区块的区块头数据时，忽略了区块头数据中可能存在的其他控制数据，如果区块的区块头中存在该控制数据，可将其与计算的散列值一起作为当前区块的区块头数据。

本发明实施例提供的顺序型多维拓展的区块链的生成方法，通过对当前已形成的第n维空间区块链进行数据快照，生成一个或多个第n维空间快照结果区块链，原第n维空间区块链记为第n维空间快照对象区块链，第n维空间快照结果区块链与第n维空间快照对象区块链中各区块间的第一链接关系，以及区块中区块体数据的内容对应相同；第n维空间区块链包括多个具有链接关系的第n-1维空间区块链；以第n维空间快照对象区块链中的各区块作为第一父区块，并对各第n维空间快照结果区块链进行顺序排序，并将排序中：排位第一的第n维空间快照结果区块链中与各第一父区块对应的各区块作为第一子区块；每相邻两个第n维空间快照结果区块链中的：前一个第n维空间快照结果区块链中的各区块作为第二父区块，后一个第n维空间快照结果区块链中与前一个第n维空间快照结果区块链中各第二父区块对应的各区块作为第二子区块；将第n维空间快照对象区块链按排序顺序与第n维空间快照结果区块链进行组合链接，形成第二链接关系；按照第一链接关系和第二链接关系，依次生成所述一个或多个第n维空间维快照结果区块链中的各个区块的散列值，并写入到对应的各个区块的区块头中，以形成第n+1维空间区块链，其中，所述一个或多个第n维空间维快照结果区块链和第n维空间快照对象区块链分别作为第n+1维空间区块链中的各个第n维空间区块链，从而完成一次从第n维空间区块链到第n+1维空间区块链的拓展过程。拓展后的第n+1维空间区块链可以满足对多样化的数据进行组织和管理的需求。

实施例二

图8为本发明实施例提供的顺序型多维拓展的区块链的生成方法流程图二，该方法实施例可视为图4所示方法实施例的细化方法。如图8所示，该区块链的生成方法包括如下步骤：

S810，对当前已形成的第n维空间区块链进行数据快照，生成第n维空间区块链对应的一个或多个第n维空间快照结果区块链，原第n维空间区块链记为第n维空间快照对象区块链，第n维空间快照结果区块链与第n维空间快照对象区块链中各区块间的第一链接关系，以及区块中区块体数据的内容对应相同；第n维空间区块链包括多个具有链接关系的第n-1维空间区块链；步骤S810与步骤S410的内容相似。

具体地，图9示出了数据快照的一种具体方法，在根据该方法生成的第n维空间快照结果区块链的各区块的区块头数据为空。如图9所示，上述数据快照的方法包括如下步骤：

S910，对第n维空间快照对象区块链中各区块的区块体数据以及各区块之间的第一链接关系进行复制，并根据复制内容搭建一个或多个相同的区块链架构；

例如，以图5中所示的第n维空间快照对象区块链为例，对区块A和区块B中的区块体数据以及第一链接关系进行复制，并以复制的区块体数据构件不包含区块头数据的区块，然后将这些区块按照第一链接关系搭建区块链架构，这样的区块链架构可以为一个或多个，当为多个时，各区块链架构之间彼此相同。

S920，向搭建好的各区块链架构中各区块的区块头中添加针对本次数据快照的标签信息，以形成各第n维空间快照结果区块链。

其中，上述标签信息中可以包括针对本次数据快照的时间信息、区块的存储位置信息等。

如图10中，示出了根据上述步骤搭建的三个相同的区块链架构，其中，区块链架构1、区块链架构2和区块链架构3中各区块的区块体数据与第n维空间快照对象区块链中各区块的区块体数据对应相同，且在区块头数据中添加了针对本次数据快照的标签信息，各区块的区块头中的标签信息可以相同，也可以不同。

S820，对第n维空间快照结果区块链中区块的区块体数据和/或区块之间的链接关系进行修改。

为了适应实际应用中，针对各第n维空间快照结果区块链中区块的区块体数据的修改需求，以及区块链中各区块的链接组织形式调整的需求，可在数据快照后，对生成的一个或多个第n维空间快照结果区块链中区块的区块体数据和/或区块之间的链接关系进行修改。

具体地，对所述一个或多个第n维空间快照结果区块链中区块的区块体数据进行修改包括：

对区块体数据的内容进行增加、删减和替换中的至少一种操作。

例如，图11示出了对区块体数据进行修改的操作示意图，如将区块体数据中的数据1进行删除操作，将数据3添加到区块体数据中的增加操作，以及将数据2替换为数据2’的替换操作。

具体地，对所述一个或多个第n维空间快照结果区块链中区块之间的链接关系进行修改包括：

对区块之间的链接关系进行调换，

和/或，

删除和/或增加一个或多个区块之后，从新形成各区块之间的链接关系。

其中，对区块之间的链接关系进行调换，是指在不增加或删除区块链中区块的情况下，对现有区块间的链接关系进行调整。例如，图12中所示的，将以区块A作为父区块、区块B和区块C作为子区块构成的树形链接关系，调整为以区块A作为区块B的父区块、区块B作为区块C的父区块构成的单链条链接关系。

其中，删除和/或增加一个或多个区块之后，从新形成各区块之间的链接关系，是指在当前形成的区块链中，先删除和/或增加一个或多个区块，然后根据需要从新形成这些区块之间的链接关系。例如，图13中所示的，将以区块A作为父区块、区块B和区块C作为子区块构成的树形链接关系的区块链中，先增加一个区块D，删除区块B，然后，根据需求，将区块D链接在区块A之后，从而形成新的树形链接关系的区块链。

S830，以第n维空间快照对象区块链中的各区块作为第一父区块，并对各第n维空间快照结果区块链进行顺序排序，并将排序中：

排位第一的第n维空间快照结果区块链中与各第一父区块对应的各区块作为第一子区块；

每相邻两个第n维空间快照结果区块链中的：前一个第n维空间快照结果区块链中的各区块作为第二父区块，后一个第n维空间快照结果区块链中与前一个第n维空间快照结果区块链中各第二父区块对应的各区块作为第二子区块；

将第n维空间快照结果区块链按排序顺序与第n维空间快照对象区块链进行组合链接，形成第二链接关系；步骤S830与步骤S420的内容相似。

具体地，当对数据快照形成的一个或多个第n维空间快照结果区块链中区块的区块体数据和/或区块之间的链接关系进行修改操作后，针对第n维空间快照结果区块链中各区块有如下定义：

对区块的区块体数据进行修改后的区块仍与第n维空间快照对象区块链中原对应的区块保持对应关系；

区块之间的链接关系发生调换后对应的区块仍与第n维空间快照对象区块链中原对应的区块保持对应关系；

增加的区块在第n维空间快照对象区块链中不存在对应的区块。

S840，按照第一链接关系和第二链接关系，依次生成第n维空间维快照结果区块链中的各个区块的散列值，并写入到对应的各个区块的区块头中，以形成第n+1维空间区块链，其中，各第n维空间维快照结果区块链和第n维空间快照对象区块链分别作为第n+1维空间区块链中的各个第n维空间区块链。步骤S840与步骤S430的内容相同。

S850，沿着第n+1维空间区块链中的各个第n维空间区块链中的一个或者多个第n维空间区块链进行区块链延展。

在每次对当前第n维空间区块链进行维度拓展形成第n+1维空间区块链后，仍可在第n+1维空间区块链中，沿着第n+1维空间区块链中的各个第n维空间区块链中的一个或者多个第n维空间区块链进行区块链延展。

例如，图14所示，为对区块链进行整体维度拓展，和各整体维度下进行维度延展的综合变化形态图。如图中所示，展示了4个状态下的区块链的形态图：

第一维度空间区块链状态1：该状态为区块链的初始状态，图中仅包括一个区块A的区块链形态，当然，在第一维度空间下，可以对当前区块链进行维度内的延展，延展后的区块链仍处于第一维度空间；

第二维度空间区块链状态1：该状态下，区块链已从原来的一维空间升为二维空间，并且在二维空间中进行了维度内的延展；具体地，对由区块A构成的第一维度空间区块链进行数据快照，得到由区块A1构成的快照结果区块链，然后将区块A1链接在区块A上，完成区块链从一维到二维的升维过程；然后，在当前第二维度空间区块链上以快照对象区块链为延展对象继续进行维度内的延展，生成区块B。

第二维度空间区块链状态2：该状态下，区块链仅在二维空间内进行了维度延展，包括对区块A和区块B构成的区块链进行数据快照得到由区块A2和区块B1构成的快照结果区块链，然后将该区块链链接在其对应的快照对象区块链上；然后，在当前第二维度空间区块链上以该快照对象区块链为延展对象继续进行二维空间内的维度延展，生成区块C和区块D。

第三维度空间区块链状态1：该状态下，区块链已从原来的二维空间升为三维空间；具体地，对第二维度空间区块链状态2下的区块链整体进行数据快照，得到其对应的两个快照结果区块链，然后将排位第一的快照结果区块链与快照对象区块链链接，将排位第二的快照结果区块链与排位第一的快照结果区块链链接，完成区块链从二维到三维的升维过程；接着，在第三维度空间区块链中，以快照对象区块链为延展对象继续进行三维空间内的维度延展，生成区块E。

这里说明，本发明实施例中关于维度空间的概念与空间几何中的维度空间略有不同，现有空间几何中的维度空间是，N维空间是由无数个N-1维空间构成的。例如，线是由无数个点构成的，面是由无数条线构成的，体是由无数个面构成的。而本实施例中的N维空间是由有限个N-1维空间构成的。例如，第二维空间区块链可以由相互链接的多个第一维空间区块链构成，第三维空间区块链可以由相互链接的多个第二维空间区块链构成，以此类推。

本发明实施例中的顺序型多维拓展的区块链的生成方法，在实施例一的基础上，对第n维空间区块链的数据快照过程，进行了详细说明；在数据快照完成后，对得到的第n维空间快照结果区块链的区块的区块体数据和/或区块间的链接关系进行修改，以满足区块链在进行维度拓展过程中，需要修改的拓展需求，进而满足更为复杂的针对区块体数据的组织需求。

实施例三

图15为本发明实施例提供的顺序型多维拓展的区块链的生成系统示意图一，可以用于执行如图4所示的方法步骤。如图15所示，该区块链的生成系统包括：数据快照模块151、组合链接模块152和区块链生成模块153，其中：

数据快照模块151，用于对当前已形成的第n维空间区块链进行数据快照，生成第n维空间区块链对应的一个或多个第n维空间快照结果区块链，原第n维空间区块链记为第n维空间快照对象区块链，第n维空间快照结果区块链与第n维空间快照对象区块链中各区块间的第一链接关系，以及区块中区块体数据的内容对应相同；第n维空间区块链包括多个具有链接关系的第n-1维空间区块链；组合链接模块152，用于以所述第n维空间快照对象区块链中的各区块作为第一父区块，并对各所述第n维空间快照结果区块链进行顺序排序，并将排序中：排位第一的所述第n维空间快照结果区块链中与各所述第一父区块对应的各区块作为第一子区块；每相邻两个所述第n维空间快照结果区块链中的：前一个所述第n维空间快照结果区块链中的各区块作为第二父区块，后一个所述第n维空间快照结果区块链中与前一个所述第n维空间快照结果区块链中各所述第二父区块对应的各区块作为第二子区块；将所述第n维空间快照结果区块链按排序顺序与所述第n维空间快照对象区块链进行组合链接，形成第二链接关系；区块链生成模块153，用于按照第一链接关系和第二链接关系，依次生成第n维空间维快照结果区块链中的各个区块的散列值，并写入到对应的各个区块的区块头中，以形成第n+1维空间区块链，其中，第n维空间维快照结果区块链和第n维空间快照对象区块链分别作为第n+1维空间区块链中的各个第n维空间区块链。

本发明实施例的顺序型多维拓展的区块链的生成系统，通过对当前已形成的第n维空间区块链进行数据快照，生成一个或多个第n维空间快照结果区块链，原第n维空间区块链记为第n维空间快照对象区块链，第n维空间快照结果区块链与第n维空间快照对象区块链中各区块间的第一链接关系，以及区块中区块体数据的内容对应相同；第n维空间区块链包括多个具有链接关系的第n-1维空间区块链；以第n维空间快照对象区块链中的各区块作为第一父区块，并对各第n维空间快照结果区块链进行顺序排序，并将排序中：排位第一的所述第n维空间快照结果区块链中与各第一父区块对应的各区块作为第一子区块；每相邻两个第n维空间快照结果区块链中的：前一个第n维空间快照结果区块链中的各区块作为第二父区块，后一个第n维空间快照结果区块链中与前一个第n维空间快照结果区块链中各第二父区块对应的各区块作为第二子区块；将第n维空间快照结果区块链按排序顺序与第n维空间快照对象区块链进行组合链接，形成第二链接关系；按照第一链接关系和第二链接关系，依次生成第n维空间维快照结果区块链中的各个区块的散列值，并写入到对应的各个区块的区块头中，以形成第n+1维空间区块链，其中，所述第n维空间维快照结果区块链和第n维空间快照对象区块链分别作为第n+1维空间区块链中的各个第n维空间区块链，从而完成一次从第n维空间区块链到第n+1维空间区块链的拓展过程。拓展后的第n+1维空间区块链可以满足对多样化的数据进行组织和管理的需求。

实施例四

本发明实施例对图15所示系统实施例进行了结构和功能的细化，细化后的结构可用于执行如图8所示的方法步骤。具体地，在图15所示结构的基础上：

如图16所示，上述数据快照模块151具体可包括：

架构搭建单元161，用于对第n维空间快照对象区块链中各区块的区块体数据以及各区块之间的第一链接关系进行复制，并根据复制内容搭建一个或多个相同的区块链架构；信息添加单元162，用于向搭建好的各区块链架构中各区块的区块头中添加针对本次数据快照的标签信息，以形成各第n维空间快照结果区块链。

上述数据快照模块151可具体用于执行图9所示的方法步骤。

进一步地，在图15所示系统结构的基础上，如图17所示，上述系统还可包括：

数据修改模块154，用于对所述一个或多个第n维空间快照结果区块链中区块的区块体数据和/或区块之间的链接关系进行修改。

进一步地，上述数据修改模块154具体可包括，数据修改单元，用于对区块体数据的内容进行增加、删减和替换中的至少一种操作。

进一步地，上述数据修改模块154具体还可包括，链接关系修改单元，用于对所述区块之间的链接关系进行调换，

和/或，

删除和/或增加一个或多个区块之后，从新形成各区块之间的链接关系。

进一步地，图17所示的系统中还可包括：区块延展模块155，用于沿着第n+1维空间区块链中的各个第n维空间区块链中的一个或者多个第n维空间区块链进行区块链延展。

本发明实施例的顺序型多维拓展的区块链的生成系统，在实施例三所示系统的基础上，首先，对数据快照模块的结构和功能进行了详细说明；并且增加了数据修改模块，在数据快照完成后，对得到的第n维空间快照结果区块链的区块的区块体数据和/或区块间的链接关系进行修改，以满足区块链在进行维度拓展过程中，需要修改的拓展需求，进而满足更为复杂的针对区块体数据的组织需求。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种顺序型多维拓展的区块链的生成方法，其特征在于，包括：

对当前已形成的第n维空间区块链进行数据快照，生成所述第n维空间区块链对应的一个或多个第n维空间快照结果区块链，原所述第n维空间区块链记为第n维空间快照对象区块链，所述第n维空间快照结果区块链中各区块间的链接关系与所述第n维空间快照对象区块链中各区块间的第一链接关系，以及区块中区块体数据的内容对应相同；所述第n维空间区块链包括多个具有链接关系的第n-1维空间区块链；

以所述第n维空间快照对象区块链中的各区块作为第一父区块，并对各所述第n维空间快照结果区块链进行顺序排序，并将排序中：

排位第一的所述第n维空间快照结果区块链中与各所述第一父区块对应的各区块作为第一子区块；

每相邻两个所述第n维空间快照结果区块链中的：前一个所述第n维空间快照结果区块链中的各区块作为第二父区块，后一个所述第n维空间快照结果区块链中与前一个所述第n维空间快照结果区块链中各所述第二父区块对应的各区块作为第二子区块；

将所述第n维空间快照结果区块链按排序顺序与所述第n维空间快照对象区块链进行组合链接，形成第二链接关系；

按照所述第一链接关系和所述第二链接关系，依次生成所述一个或多个第n维空间快照结果区块链中的各个区块的散列值，并写入到对应的各个区块的区块头中，以形成第n+1维空间区块链，其中，所述一个或多个第n维空间快照结果区块链和所述第n维空间快照对象区块链分别作为所述第n+1维空间区块链中的各个第n维空间区块链。

2.根据权利要求1所述的生成方法，其特征在于，所述对当前已形成的第n维空间区块链进行数据快照，生成所述第n维空间区块链对应的一个或多个第n维空间快照结果区块链包括：

对所述第n维空间快照对象区块链中各区块的区块体数据以及各区块之间的所述第一链接关系进行复制，并根据复制内容搭建一个或多个相同的区块链架构；

向搭建好的各所述区块链架构中各区块的区块头中添加针对本次数据快照的标签信息，以形成各所述第n维空间快照结果区块链。

3.根据权利要求1所述的生成方法，其特征在于，所述对当前已形成的第n维空间区块链进行数据快照，生成所述第n维空间区块链对应的一个或多个第n维空间快照结果区块链之后包括：

对所述一个或多个第n维空间快照结果区块链中区块的区块体数据和/或区块之间的链接关系进行修改。

4.根据权利要求3所述的生成方法，其特征在于，所述对所述一个或多个第n维空间快照结果区块链中区块的区块体数据进行修改包括：

对所述区块体数据的内容进行增加、删减和替换中的至少一种操作。

5.根据权利要求3所述的生成方法，其特征在于，所述对所述一个或多个第n维空间快照结果区块链中区块之间的链接关系进行修改包括：

对所述区块之间的链接关系进行调换，

和/或，

删除和/或增加一个或多个区块之后，重新形成各区块之间的链接关系。

6.根据权利要求1-5中任一种所述的生成方法，其特征在于，所述方法还包括：

沿着所述第n+1维空间区块链中的各个第n维空间区块链中的一个或者多个第n维空间区块链进行区块链延展。

7.一种顺序型多维拓展的区块链的生成系统，其特征在于，包括：

数据快照模块，用于对当前已形成的第n维空间区块链进行数据快照，生成所述第n维空间区块链对应的一个或多个第n维空间快照结果区块链，原所述第n维空间区块链记为第n维空间快照对象区块链，所述第n维空间快照结果区块链中各区块间的链接关系与所述第n维空间快照对象区块链中各区块间的第一链接关系，以及区块中区块体数据的内容对应相同；所述第n维空间区块链包括多个具有链接关系的第n-1维空间区块链；

组合链接模块，用于以所述第n维空间快照对象区块链中的各区块作为第一父区块，并对各所述第n维空间快照结果区块链进行顺序排序，并将排序中：

排位第一的所述第n维空间快照结果区块链中与各所述第一父区块对应的各区块作为第一子区块；

每相邻两个所述第n维空间快照结果区块链中的：前一个所述第n维空间快照结果区块链中的各区块作为第二父区块，后一个所述第n维空间快照结果区块链中与前一个所述第n维空间快照结果区块链中各所述第二父区块对应的各区块作为第二子区块；

将所述第n维空间快照结果区块链按排序顺序与所述第n维空间快照对象区块链进行组合链接，形成第二链接关系；

区块链生成模块，用于按照所述第一链接关系和所述第二链接关系，依次生成所述一个或多个第n维空间快照结果区块链中的各个区块的散列值，并写入到对应的各个区块的区块头中，以形成第n+1维空间区块链，其中，所述一个或多个第n维空间快照结果区块链和所述第n维空间快照对象区块链分别作为所述第n+1维空间区块链中的各个第n维空间区块链。

8.根据权利要求7所述的生成系统，其特征在于，所述数据快照模块具体包括：

架构搭建单元，用于对所述第n维空间快照对象区块链中各区块的区块体数据以及各区块之间的所述第一链接关系进行复制，并根据复制内容搭建一个或多个相同的区块链架构；

信息添加单元，用于向搭建好的各所述区块链架构中各区块的区块头中添加针对本次数据快照的标签信息，以形成各所述第n维空间快照结果区块链。

9.根据权利要求7所述的生成系统，其特征在于，所述系统还包括：

数据修改模块，用于对所述一个或多个第n维空间快照结果区块链中区块的区块体数据和/或区块之间的链接关系进行修改。

10.根据权利要求9所述的生成系统，其特征在于，所述数据修改模块具体包括：

数据修改单元，用于对所述区块体数据的内容进行增加、删减和替换中的至少一种操作。

11.根据权利要求9所述的生成系统，其特征在于，所述数据修改模块具体包括：

链接关系修改单元，用于对所述区块之间的链接关系进行调换，

和/或，

删除和/或增加一个或多个区块之后，重新形成各区块之间的链接关系。

12.根据权利要求7-11中任一种所述的生成系统，其特征在于，所述系统还包括：

区块延展模块，用于沿着所述第n+1维空间区块链中的各个第n维空间区块链中的一个或者多个第n维空间区块链进行区块链延展。

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