CN107360206B - 一种区块链共识方法、设备及系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种区块链共识方法、设备及系统，包括：将共识算法设计为独立的共识单元，这种共识单元不同于传统的区块链共识，由这些共识单元形成共识单元集合，当获取到待共识的业务数据时，能够根据设定的分配规则，将业务数据分配给共识单元集合中的共识单元，实现共识单元对业务数据的共识处理，这样对于无序要求的业务请求，能够通过多个共识单元并行进行共识处理，简化现有共识算法在顺序方面的处理，提升对无序的业务请求的处理效率以及处理吞吐量，提高区块链网络的运行性能。

Description

一种区块链共识方法、设备及系统
技术领域
本申请涉及计算机软件技术领域，尤其涉及一种区块链共识方法、设备及系统。
背景技术
区块链最初是为比特币而设计出的一种分布式数据库技术，这种数据结构尤其适合存储有先后顺序且能在系统内进行验证的数据形式，并且这种数据结构利用共识算法保证数据的不可篡改和不可伪造。而共识算法是需要区块链中的节点参加的，通过多个节点共同计算，达成共识的算法。举例来说，某个记账节点在接收到业务数据时，将该业务数据广播给其他参与节点，其他参与节点对其是否有该记账节点拥有该业务数据的记账权进行共识，若其他参与节点的共识结果是该记账节点拥有该业务数据的记账权，那么该记账节点将该业务数据存储在该记账节点对应的区块链中。由此可见，在区块链技术中，共识算法是区块链中程序或者节点的宪法，保证当任何状况出现的时候，各个节点之间能够协作一致。
实用拜占庭容错算法(Practical Byzantine Fault Tolerance，缩写为PBFT)是区块链中一种常用的共识算法。PBFT算法在保证活性和安全性的前提下能够提供一定的容错性，因此得到广泛使用。在PBFT算法中，一个节点是主节点，其余的节点为备份节点。主节点负责将接收到的业务请求进行排序，然后按照排序结果将业务请求广播备份节点。通常在PBFT算法中包含三个阶段：pre-prepare，prepare，commit。pre-prepare阶段和prepare阶段就是用来为业务请求确定排列顺序的。
但是主节点在对业务请求进行排序时可能会出错，例如：给不同的业务请求编上相同的序号，或者给有些业务请求不分配序号，或者让相邻的业务请求的序号不连续等等。那么备份节点在接收到有序的业务请求时需要对业务请求的顺序进行验证。
由此可以看出，PBFT算法在保障顺序方面做了大量的设计和计算。经研究发现，目前使用的很多共识算法(例如：工作量证明机制、权益证明机制等共识机制)在进行共识时都需要在顺序方面做大量的设计和计算，消耗较多的系统资源。
然而在实际应用中存在大量无序要求的业务请求。所谓无序要求的业务请求是指服务器在接收到的业务请求时，无需按照受理时间的先后顺序对接收到的业务请求进行处理。例如：慈善捐款交易业务、无上限额度的众筹交易业务等，以慈善捐款交易业务为例，谁在先捐款谁在后捐款对业务处理是没有影响的，因此将这类业务请求可以称之为没有顺序要求的业务请求(简称为无序要求的业务请求)。在区块链中对这类业务请求进行处理时，利用目前的共识算法将导致这类业务处理的效率比较低，同时也影响区块链共识的吞吐量。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供了一种区块链共识方法、设备及系统，用于解决现有技术中存在利用共识算法对无序要求的业务请求进行处理存在处理效率低的问题。
第一方面，在本申请实施例中提出了一种区块链共识方法，包括：
获取待共识的业务数据；
按照预设的分配规则，将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元，所述共识单元用于对分配到的所述待共识的业务数据进行共识处理。
在本申请实施例中还提出了一种区块链共识方法，包括：
获取至少一个待共识的业务数据；
按照预设的分配规则，并行地将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元，所述共识单元用于对分配到的所述待共识的业务数据进行共识处理。
在本申请实施例中还提出了一种基于区块链的数据存储方法，包括：
接收不同的共识单元发送的共识结果；
根据所述共识结果的时间戳，将所述共识结果存储至所述区块链中的区块中。
第二方面，在本申请实施例中还提出了一种区块链共识系统，所述共识系统包括：分配单元和包含共识单元的共识单元集合，其中：
所述分配单元，获取待共识的业务数据，并按照预设的分配规则，将所述待共识的业务数据分配给所述共识单元集合中的至少一个共识单元；
所述共识集合中包含的共识单元，对分配到的所述待共识的业务数据进行共识处理。
第三方面，本申请实施例还提供了一种区块链共识设备，包括：
获取单元，获取待共识的业务数据；
处理单元，按照预设的分配规则，将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元，所述共识单元用于对分配到的所述待共识的业务数据进行共识处理。
本申请实施例还提供了一种区块链共识设备，包括：
获取单元，获取至少一个待共识的业务数据；
处理单元，按照预设的分配规则，并行地将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元，所述共识单元用于对分配到的所述待共识的业务数据进行共识处理。
本申请实施例还提供了一种基于区块链的数据存储设备，包括：
接收单元，接收不同的共识单元发送的共识结果；
存储单元，根据所述共识结果的时间戳，将所述共识结果存储至所述区块链中的区块中。
本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
本申请将共识算法设计为独立的共识单元，这种共识单元不同于传统的区块链共识，由这些共识单元形成共识单元集合，当获取到待共识的业务数据时，能够根据设定的分配规则，将业务数据分配给共识单元集合中的共识单元，实现共识单元对业务数据的共识处理，这样对于无序要求的业务请求，能够通过多个共识单元并行进行共识处理，简化现有共识算法在顺序方面的处理，提升对无序的业务请求的处理效率以及处理吞吐量，提高区块链网络的运行性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种区块链共识方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的一种区块链共识方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的一种区块链共识方法的流程示意图；
图4为本申请实施例提供的一种基于区块链的数据存储方法的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的一种区块链共识系统的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的一种区块链共识设备的示意图；
图7为本申请实施例提供的一种区块链共识设备的示意图；
图8为本申请实施例提供的一种基于区块链的数据存储设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
以下实施例对本申请所记载的方案进行详细描述。
图1为本申请实施例提供的一种区块链共识方法的流程示意图。从程序角度而言，该流程的执行主体可以是应用(APP)或个人计算机(PC)端程序等。从设备角度而言，该流程的执行主体可以包括但不限于以下设备：个人计算机、大中型计算机、计算机集群、手机、平板电脑、智能可穿戴设备、车机等。
图1中的流程可以包括以下步骤：
S101：获取待共识的业务数据。
在本申请的实施例中，若本申请实施例的执行主体为区块链网络中的区块链节点(以下简称节点)，那么该节点可以接收待处理的业务请求，并从该业务请求中获取业务数据，存储该业务数据。而本步骤S101中所记载的待共识的业务数据可以是存储的业务数据。这里的业务请求可以是客户端发送的业务请求，例如记账请求，或者请求执行其他某个状态机操作；也可以是其他设备发送的业务请求，这里不做具体限定。
需要说明的是，本申请实施例中记载的待共识的业务数据可以是指一个业务数据，即在获取到一个业务数据时，触发执行后续操作；也可以是获取到多个待共识的业务数据，即在获取到多个业务数据时，触发执行后续操作；还可以是获取设定时间周期内产生的业务数据，即获取设定时间周期内产生的业务数据，在设定时间周期到达时，触发执行后续操作，这里对于获取到业务数据的个数不做限定。
这里“业务数据”包含无序要求的业务数据，即在对获取到的业务数据进行处理时，不考虑业务数据的时间因素。例如：接收到的业务请求是捐款请求，那么获取到的待共识的业务数据就是待共识的业务数据，那么对于与捐款有关的业务数据，先处理哪个业务数据，后处理哪个业务数据，对于发送者来说没有关系，即忽略发送者发送捐款请求的时间因素，所以这种业务请求又被称之为无序要求的业务请求。
S102：按照预设的分配规则，将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元。
其中，所述共识单元用于对分配到的所述待共识的业务数据进行共识处理。
在区块链技术中，对获取到的业务数据进行处理需要使用到共识算法。而共识算法是由参与共识的各个投票节点参与完成，即由各个投票节点共同计算最后达成共识结果的算法。
在本申请实施例中记载的共识单元集合中包含共识单元，每一个共识单元都可以提供独立的共识服务。也就是说，不同共识单元所采用的共识算法可以相同，也可以不同。
需要说明的是，共识单元集合中包含的共识单元的个数在本申请实施例中不做限定。不同共识单元中包含的投票节点的个数可以相同也可以不同。例如：如果共识算法为PBFT算法，那么共识单元中的投票节点包含一个主节点和四个辅节点；如果共识算法为工作量证明机制，那么共识单元中至少包含一个投票节点。因此，在本申请实施例中不限定共识单元中投票节点的个数，可以根据共识算法的实际要求确定。
这样，对于待共识的业务数据，使用本申请实施例提供的方案，可以对不同的业务数据采用并发处理的方式进行共识处理，即将不同的业务数据并发分配给不同的共识单元，由共识单元独立地对接收到业务数据进行共识处理。
下面详细说明如何按照预设的分配规则，将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元。
第一种方式：
根据接收到所述待共识的业务数据的个数，以随机的方式从共识单元集合中确定与所述个数相匹配的共识单元；
并发地将所述待共识的业务数据分别分配给确定的所述共识单元。
具体地，当待共识的业务数据的个数为1个时，从共识单元集合中随机确定一个共识单元，并将待共识的业务数据分配给确定的该共识单元，由该共识单元对该待共识的业务数据进行共识处理。
当待共识的业务数据的个数大于1时，可以根据待共识的业务数据的个数，从共识单元集合中随机确定所述个数的共识单元，并分别将待共识的业务数据依次分配给确定的不同的共识单元。
例如：获取到的待共识的业务数据包含待共识的业务数据1、待共识的业务数据2和待共识的业务数据3，假设共识单元集合中包含共识单元1、共识单元2、共识单元3、共识单元4和共识单元5，那么此时需要从共识单元集合中随机确定出3个共识单元，假设随机确定出的共识单元为共识单元2、共识单元4和共识单元5，此时，按照随机分配的方式将待共识的业务数据1、待共识的业务数据2和待共识的业务数据3依次分配给确定的不同的共识单元，例如：将待共识的业务数据1分配给共识单元5；将待共识的业务数据2分配给共识单元4；将待共识的业务数据3分配给共识单元2。
本申请实施方式的共识分配是没有顺序要求，因此能够采用随机的方式进行分配。进一步地“按照随机分配的方式将待共识的业务数据1、待共识的业务数据2和待共识的业务数据3依次分配给确定的不同的共识单元”可以采用并行分发的方式实现。采用随机的方式分配。即，获取到某个待共识的业务数据后，任何一个共识单元都有可能成为处理该待共识的业务数据的共识服务的共识单元。这种随机的分配方式能够降低系统在分配时使用的资源。
这里所记载的“随机方式”可以通过随机算法实现，也可以通过其他方式实现，这里不做具体限定。
第二种方式：
以轮询的方式，从共识单元集合中确定需要共识服务的共识单元；将所述待共识的业务数据分配给确定的所述共识单元。
具体地，在获取到待共识的业务数据时，采用轮询的方式，向共识单元集合中的各共识单元发送查询消息，以确定共识单元是否需要共识服务对象(即业务请求)，在确定共识单元需要共识服务对象时，将待共识的业务数据发送给该共识单元。
当待共识的业务数据的个数为1个时，依次向共识单元集合中的各共识单元发送查询消息，当接收到的响应消息中表明需要共识服务对象时，将待共识的业务数据发送给返回该响应消息的共识单元。
当待共识的业务数据的个数大于1时，可以并发向共识单元集合中的各共识单元发送查询消息，在接收到响应消息时，确定接收到的响应消息中表明需要共识服务对象的共识单元的个数，若共识单元的个数大于业务请求的个数时，可以按照第一种方式，从接收到的响应消息中表明需要共识服务对象的共识单元中随机选择共识单元，并发地将待共识的业务数据分别发送给随机选择的共识单元；若共识单元的个数不大于业务请求的个数时，随机地将待共识的业务数据分配给接收到的响应消息中表明需要共识服务对象的共识单元，尚未分配的待共识的业务数据则继续等待。
例如：通过轮询的方式确定需要共识服务对象的共识单元有3个，假设获取到的待共识的业务数据个数为4个，那么从获取到的4个待共识的业务数据中随机选择3个，将随机选择的3个待共识的业务数据分别发送给需要共识服务对象的共识单元，尚未分配的1个待共识的业务数据则处于等待分配状态；
假设获取到的待共识的业务数据个数为2个，那么从确定需要共识服务对象的共识单元随机选择2个，将获取到的2个待共识的业务数据并行发送给随机选择的共识单元，使得共识单元对接收到的待共识的业务数据进行共识处理。
第三种方式：
确定共识单元集合中各共识单元的负载能力；
按照负载均衡的规则，将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元。
具体地，在获取到待共识的业务数据时，为了保证整个共识单元集合中各共识单元的负载均衡，可以确定共识单元集合中各共识单元的负载能力(这里的负载能力可以是指当前共识单元的负载情况，与共识单元的总负载能力不同)。进而可以根据各共识单元的负载能力，确定各共识单元当前空闲资源的多少。在本申请实施例中，可以将待共识的业务数据分配给共识单元集合中负载能力小于设定条件的共识单元。即将待共识的业务数据分配给共识单元集合中空闲资源量大于设定阈值的共识单元。
需要说明的是，在上述记载的第二种方式中，对于需要共识服务对象的共识单元的个数大于业务请求的个数的情况，除了使用随机方式确定共识单元之外，还可以采用第三种方式中记载的负载均衡的方式确定共识单元，这里不再详细描述。
较优地，在本申请实施例中，在获取到的待共识的业务数据无法一次全部分配给共识单元时，需要一部分业务请求处于等待分配状态，那么处于等待分配状态的业务请求依然可以采用上述记载的三种方式确定共识单元。
例如：共识单元集合中包含三个共识单元，那么共识单元集合能够并发处理同一时间点获取到的3个待共识的业务数据，若获取到4个待共识的业务数据(即大于3)：待共识的业务数据1、待共识的业务数据2、待共识的业务数据3和待共识的业务数据4，那么假设将待共识的业务数据1、待共识的业务数据2和待共识的业务数据3并行分配给共识单元集合中的三个共识单元，那么待共识的业务数据4将处于等待分配状态。一旦监测到共识单元集合中的哪一个共识单元处于空闲，便可以将待共识的业务数据4分配给该共识单元。
优选地，在本申请实施例中，从共识单元集合中确定共识单元，包括：
确定共识单元集合中各共识单元的工作状态，所述工作状态包含正常状态、异常状态中的至少一种；
从工作状态为正常状态的共识单元中确定共识单元。
为了保证确定的共识单元能够成功地对接获取到的待共识的业务数据进行共识处理，还可以为共识单元集合中的共识单元的工作状态进行监控，这样在选择共识单元时，可以避免选择出工作状态异常的共识单元，有效提升业务请求的处理效率。
此外，还可以为共识单元集合中的共识单元配置开关控件，这样，在区块链网络中业务请求的处理量较小时，关闭共识单元集合中的部分共识单元，起到节省系统资源的作用，以提升系统资源的利用率。较优地，通过控制各个共识单元的开关状态，使得本申请实施方式的区块链在面对宕机、网络掉线等问题上时能够提高系统的可用性。例如，当某个共识单元出现节点宕机或者网络掉线的现象时，可以通过将该共识单元关闭的方式避免现有方式中系统可用性低的缺陷。
S103：所述共识单元对分配到的所述待共识的业务数据进行共识处理。
在本申请实施例中，共识单元所采用的共识算法不做具体限定，可以采用任何共识算法，包括主流的PBFT算法。
本领域技术人员应当理解的是，本申请的实施方式中分配所述待共识的业务数据是没有顺序要求的。通过本申请实施方式中将共识算法设计为独立的共识单元，这种共识单元不同于传统的区块链共识，由这些共识单元形成共识单元集合，当获取到待共识的业务数据时，能够根据设定的分配规则，将业务数据分配给共识单元集合中的共识单元，实现共识单元对业务数据的共识处理，这样对于无序要求的业务请求，能够通过多个共识单元并行进行共识处理，简化现有共识算法在顺序方面的处理，提升对无序的业务请求的处理效率以及处理吞吐量，提高区块链网络的运行性能。
优选地，本申请实施方式所提及的业务请求包括无序要求的业务请求。所谓的无序要求的业务请求包括但不限于慈善捐款交易业务、无上限额度的众筹交易业务，对于慈善捐款交易业务而言，从精确到毫秒级别来看，谁在先捐款谁在后捐款对业务是没有影响的，无上限额度的众筹交易业务也是具有同样的性质，因此我们将这类业务请求作为没有顺序要求的请求。在本申请实施例中，对于这种无序要求的业务请求可以采用并发的共识方式提高共识处理的运行效率，由于采用了采用了这种并发的共识方式，使得整个区块链系统的吞吐量得到极大地提升，尤其是使得共识算法模块不再是整个区块链系统的瓶颈。
基于同一个发明构思，图2为本申请实施例提供的一种基于区块链共识方法的流程示意图。所述方法可以如下所示。
S201：获取待共识的业务数据。
这里与实施例1中所记载的步骤S101的方式相同或类似，这里不再一一描述。
S202：确定处理所述待共识的业务数据所需要的资源量，以及共识单元集合中各共识单元的空闲资源量。
在本申请实施例中，在获取到待共识的业务数据时，可以确定处理待共识的业务数据所需要的资源。
此外，可以通过查询的方式确定共识单元集合中各共识单元当前的空闲资源量。
S203：分别比较各共识单元的空闲资源量与处理所述待共识的业务数据所需要的资源，并确定空闲资源量大于处理所述待共识的业务数据所需要的资源量的共识单元的个数。
S204：判断所述个数是否大于设定数值，若大于，则执行S205；否则，执行S206。
需要说明的是，本申请实施例中所记载的设定数值可以根据需要确定，也可以根据是实验数据确定，这里不做具体限定。
S205：按照轮询的方式，从空闲资源大于处理所述待共识的业务数据所需要的资源的共识单元中确定需要共识服务的共识单元，并将所述待共识的业务数据分配给确定的所述共识单元。
这里采用轮询方式确定需要共识服务的共识单元的方式可以参照实施例1中步骤S102中的第二种方式，这里不再一一说明。
在本申请实施例中采用轮询分发各个待共识的业务数据的机制。所谓轮询分发的机制是负责分发的适配器或者分发单元定时发出询问，依序询问每一个共识单元是否需要共识服务对象，有即给予服务，即分配待共识的业务数据，服务结束后再询问下一个共识单元，接着不断周而复始。
S206：按照负载均衡的规则，从空闲资源大于处理所述待共识的业务数据所需要的资源的共识单元中确定负载能力小于设定条件的共识单元，并将所述待共识的业务数据分配给确定的所述共识单元。
这里采用负载均衡的规则确定共识单元的方式可以参照实施例1中步骤S102中的第三种方式，这里不再一一说明。
例如在某个时间点上等待处理的待共识的业务数据有5个，而当前能够参与共识服务的共识单元数量为3个，那么所述业务请求的负载是超过所述独立共识单元的处理能力的。之所以比较所述待共识的业务数据的负载和所述独立共识单元的处理能力，是为下一步的共识分配提供参考，以使得最大化地利用各个独立共识单元，提高单位时间内的共识处理数量，即吞吐量。
优选地，本申请实施例所采用负载均衡的分配方式包括但不限于软件或者硬件的均衡方式，例如可以通过DNS负载均衡、网关负载均衡或者负载均衡器等，在此不做赘述。采用负载均衡的方式进行分配，可以避免大量业务请求集中在个别共识单元，而其他个别共识单元出现闲置的情况。
与负载均衡的分配方式相比，轮询分配方式相对更容易操作，但是在效率方面，负载均衡的分配方式相对于更高。
基于同一个发明构思，图3为本申请实施例提供的一种区块链共识方法的流程示意图。所述方法还可以如下所示。
S301：获取至少一个待共识的业务数据。
S302：将所述至少一个待共识的业务数据进行分组，得到至少一个业务数据组。
在本申请实施例中，由于待共识的业务数据为无序要求的业务数据，那么可以对获取到的待共识的业务数据进行分组，这样能够加快业务数据的处理效率。
S303：按照预设的分配规则，并行地将所述业务数据组分配给共识单元集合中的不同的共识单元。
其中，所述共识单元用于对分配到的所述待共识的业务数据进行共识处理。
基于同一个发明构思，图4为本申请实施例提供的一种基于区块链的数据存储方法的流程示意图。所述方法可以如下所示。
S401：接收不同的共识单元发送的共识结果。
在本申请实施例中，共识单元可以具备数据存储能力，那么在得到共识结果时，存储该共识结果即可；也可以不具备数据存储能力，那么不同共识单元可以将得到的共识结果发送给公共节点，由该公共节点完成存储。
S402：根据所述共识结果的时间戳，将所述共识结果存储至所述区块链中的区块中。
具体地，按照所述共识结果的生成时间，依次将不同的所述共识结果存储至所述区块链中的区块中；
或者，按照接收到共识结果的时间，依次将不同的所述共识结果存储至所述区块链中的区块中。
在本申请实施例中，在将所述共识结果存储至所述区块链中的区块中时，可以按照随机方式选择存储节点，也可以根据共识单元与存储节点之间的对应关系，将所述共识结果存储至产生该共识结果的共识单元对应的节点的区块中。在本申请实施例不做具体限定，即共识单元可以存储本共识单元产生的共识结果，也可以存储其他共识单元产生的共识结果，还可以不存储共识结果，由独立的存储节点存储共识结果。
较优地，在设置对于各个共识单元的开关控制之外，还可以在设置对于存储节点的开关控制，这种开关控制在面对存储节点宕机，网络掉线，以及新节点加入和老节点推出等问题上，极大的提高整个区块链系统的可用性。
基于同一个发明构思，图5为本申请实施例提供的一种区块链共识系统的结构示意图。所述共识系统包括：分配单元501、包含共识单元5021的共识单元集合502，其中：
所述分配单元501，获取待共识的业务数据，并按照预设的分配规则，将所述待共识的业务数据分配给所述共识单元集合502中的至少一个共识单元5021；
所述共识集合502中包含的共识单元5021，对分配到的所述待共识的业务数据进行共识处理。
在本申请的另一个实施例中，所述共识系统还包括：存储节点503，其中：
所述存储节点503，接收不同的所述共识单元发送的共识结果，并按照所述共识结果的时间戳，依次存储所述共识结果。
在本申请的另一个实施例中，所述分配单元501按照预设的分配规则，将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元，包括：
根据接收到所述待共识的业务数据的个数，以随机的方式从共识单元集合中确定与所述个数相匹配的共识单元；
并发地将所述待共识的业务数据分别分配给确定的所述共识单元。
在本申请的另一个实施例中，所述分配单元501按照预设的分配规则，将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元，包括：
以轮询的方式，从共识单元集合中确定需要共识服务的共识单元；
将所述待共识的业务数据分配给确定的所述共识单元。
在本申请的另一个实施例中，所述分配单元501按照预设的分配规则，将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元，包括：
确定共识单元集合中各共识单元的负载能力；
按照负载均衡的规则，将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元。
在本申请的另一个实施例中，所述分配单元501按照负载均衡的规则，将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元，包括：
将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中负载能力小于设定条件的共识单元。
在本申请的另一个实施例中，所述分配单元501按照预设的分配规则，将所述待共识的业务数据给共识单元集合中的至少一个共识单元，包括：
确定处理所述待共识的业务数据所需要的资源量，以及共识单元集合中各共识单元的空闲资源量；
当空闲资源量大于处理所述待共识的业务数据所需要的资源量的共识单元的个数大于设定数值时，按照轮询的方式，从空闲资源大于处理所述待共识的业务数据所需要的资源的共识单元中确定需要共识服务的共识单元，并将所述待共识的业务数据分配给确定的所述共识单元；
当空闲资源量大于处理所述待共识的业务数据所需要的资源量的共识单元的个数小于设定数值时，按照负载均衡的规则，从空闲资源大于处理所述待共识的业务数据所需要的资源的共识单元中确定负载能力小于设定条件的共识单元，并将所述待共识的业务数据分配给确定的所述共识单元。
在本申请的另一个实施例中，所述分配单元501从共识单元集合中确定共识单元，包括：
确定共识单元集合中各共识单元的工作状态，所述工作状态包含正常状态、异常状态中的至少一种；
从工作状态为正常状态的共识单元中确定共识单元。
在本申请的另一个实施例中，所述待共识的业务数据中包含无序要求的业务数据。
在本申请的另一个实施例中，所述存储节点503接收不同的共识单元发送的共识结果；根据所述共识结果的时间戳，将所述共识结果存储至所述区块链中的区块中。
在本申请的另一个实施例中，所述存储节点503将所述共识结果存储至所述区块链中的区块中，包括：
将所述共识结果存储至产生该共识结果的共识单元对应的节点的区块中。
基于同一个发明构思，图6为本申请实施例提供的一种区块链共识设备的结构示意图。所述共识设备包括：获取单元601和处理单元602，其中：
获取单元601，获取待共识的业务数据；
处理单元602，按照预设的分配规则，将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元，所述共识单元用于对分配到的所述待共识的业务数据进行共识处理。
在本申请的另一个实施例中，所述处理单元602按照预设的分配规则，将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元，包括：
根据接收到所述待共识的业务数据的个数，以随机的方式从共识单元集合中确定与所述个数相匹配的共识单元；
并发地将所述待共识的业务数据分别分配给确定的所述共识单元。
在本申请的另一个实施例中，所述处理单元602按照预设的分配规则，将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元，包括：
以轮询的方式，从共识单元集合中确定需要共识服务的共识单元；
将所述待共识的业务数据分配给确定的所述共识单元。
在本申请的另一个实施例中，所述处理单元602按照预设的分配规则，将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元，包括：
确定共识单元集合中各共识单元的负载能力；
按照负载均衡的规则，将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元。
在本申请的另一个实施例中，所述处理单元602按照负载均衡的规则，将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元，包括：
将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中负载能力小于设定条件的共识单元。
在本申请的另一个实施例中，所述处理单元602按照预设的分配规则，将所述待共识的业务数据给共识单元集合中的至少一个共识单元，包括：
确定处理所述待共识的业务数据所需要的资源量，以及共识单元集合中各共识单元的空闲资源量；
当空闲资源量大于处理所述待共识的业务数据所需要的资源量的共识单元的个数大于设定数值时，按照轮询的方式，从空闲资源大于处理所述待共识的业务数据所需要的资源的共识单元中确定需要共识服务的共识单元，并将所述待共识的业务数据分配给确定的所述共识单元；
当空闲资源量大于处理所述待共识的业务数据所需要的资源量的共识单元的个数小于设定数值时，按照负载均衡的规则，从空闲资源大于处理所述待共识的业务数据所需要的资源的共识单元中确定负载能力小于设定条件的共识单元，并将所述待共识的业务数据分配给确定的所述共识单元。
在本申请的另一个实施例中，所述处理单元602从共识单元集合中确定共识单元，包括：
确定共识单元集合中各共识单元的工作状态，所述工作状态包含正常状态、异常状态中的至少一种；
从工作状态为正常状态的共识单元中确定共识单元。
在本申请的另一个实施例中，所述待共识的业务数据中包含无序要求的业务数据。
需要说明的是，本申请实施例提供的共识设备可以通过软件方式实现，可以通过硬件方式实现，这里不做具体限定。
基于同一个发明构思，图7为本申请实施例提供的一种区块链共识设备的结构示意图。所述共识设备包括：获取单元701和处理单元702，其中：
获取单元，获取至少一个待共识的业务数据；
处理单元，按照预设的分配规则，并行地将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元，所述共识单元用于对分配到的所述待共识的业务数据进行共识处理。
在本申请的另一个实施例中，所述处理单元702按照预设的分配规则，并行地将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元，包括：
将所述至少一个待共识的业务数据进行分组，得到至少一个业务数据组；
按照预设的分配规则，并行地将所述业务数据组分配给共识单元集合中的不同的共识单元。
基于同一个发明构思，图8为本申请实施例提供的一种基于区块链的数据存储设备的结构示意图。所述存储设备包括：接收单元801和存储单元802，其中：
接收单元801，接收不同的共识单元发送的共识结果；
存储单元802，根据所述共识结果的时间戳，将所述共识结果存储至所述区块链中的区块中。
在申请的另一个实施例中，所述存储单元802将所述共识结果存储至所述区块链中的区块中，包括：
将所述共识结果存储至产生该共识结果的共识单元对应的节点的区块中。
需要说明的是，本申请实施例提供的共识设备可以通过软件方式实现，可以通过硬件方式实现，这里不做具体限定。共识设备将共识算法设计为独立的共识单元，这种共识单元不同于传统的区块链共识，由这些共识单元形成共识单元集合，当获取到待共识的业务数据时，能够根据设定的分配规则，将业务数据分配给共识单元集合中的共识单元，实现共识单元对业务数据的共识处理，这样对于无序要求的业务请求，能够通过多个共识单元并行进行共识处理，简化现有共识算法在顺序方面的处理，提升对无序的业务请求的处理效率以及处理吞吐量，提高区块链网络的运行性能。
本申请实施例提供的设备与方法是一一对应的，因此，设备也具有与其对应的方法类似的有益技术效果，由于上面已经对方法的有益技术效果进行了详细说明，因此，这里不再赘述对应设备的有益技术效果。
在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(Hardware Description Language，HDL)，而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware DescriptionLanguage)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(RubyHardware Description Language)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-SpeedIntegrated Circuit Hardware Description Language)与Verilog。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。
控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的设备也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的设备视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
上述实施例阐明的系统、设备、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
为了描述的方便，描述以上设备时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的设备。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令设备的制造品，该指令设备实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (26)

1.一种区块链共识方法，其特征在于，包括：
获取待共识的业务数据；
按照预设的分配规则，将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元，所述共识单元用于对分配到的所述待共识的业务数据进行共识处理，所述共识单元用于提供独立的共识服务，所述共识单元包含投票节点，所述共识处理由参与共识的各个投票节点参与完成。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照预设的分配规则，将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元，包括：
根据所述待共识的业务数据的个数，以随机的方式从共识单元集合中确定与所述个数相匹配的共识单元；
并发地将所述待共识的业务数据分别分配给确定的所述共识单元。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照预设的分配规则，将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元，包括：
以轮询的方式，从共识单元集合中确定需要共识服务的共识单元；
将所述待共识的业务数据分配给确定的所述共识单元。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照预设的分配规则，将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元，包括：
确定共识单元集合中各共识单元的负载能力；
按照负载均衡的规则，将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，按照负载均衡的规则，将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元，包括：
将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中负载能力小于设定条件的共识单元。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照预设的分配规则，将所述待共识的业务数据给共识单元集合中的至少一个共识单元，包括：
确定处理所述待共识的业务数据所需要的资源量，以及共识单元集合中各共识单元的空闲资源量；
当空闲资源量大于处理所述待共识的业务数据所需要的资源量的共识单元的个数大于设定数值时，按照轮询的方式，从空闲资源大于处理所述待共识的业务数据所需要的资源的共识单元中确定需要共识服务的共识单元，并将所述待共识的业务数据分配给确定的所述共识单元；
当空闲资源量大于处理所述待共识的业务数据所需要的资源量的共识单元的个数小于设定数值时，按照负载均衡的规则，从空闲资源大于处理所述待共识的业务数据所需要的资源的共识单元中确定负载能力小于设定条件的共识单元，并将所述待共识的业务数据分配给确定的所述共识单元。
7.如权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，从共识单元集合中确定共识单元，包括：
确定共识单元集合中各共识单元的工作状态，所述工作状态包含正常状态、异常状态中的至少一种；
从工作状态为正常状态的共识单元中确定共识单元。
8.如权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述待共识的业务数据中包含无序要求的业务数据。
9.一种区块链共识方法，其特征在于，包括：
获取至少一个待共识的业务数据；
按照预设的分配规则，并行地将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元，所述共识单元用于对分配到的所述待共识的业务数据进行共识处理，所述共识单元用于提供独立的共识服务，所述共识单元包含投票节点，所述共识处理由参与共识的各个投票节点参与完成。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，按照预设的分配规则，并行地将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元，包括：
将所述至少一个待共识的业务数据进行分组，得到至少一个业务数据组；
按照预设的分配规则，并行地将所述业务数据组分配给共识单元集合中的不同的共识单元。
11.一种基于区块链的数据存储方法，其特征在于，包括：
接收不同的共识单元发送的共识结果，所述共识单元为如权利要求1～8中任一项所述的共识单元；
根据所述共识结果的时间戳，将所述共识结果存储至所述区块链中的区块中。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，将所述共识结果存储至所述区块链中的区块中，包括：
将所述共识结果存储至产生该共识结果的共识单元对应的节点的区块中。
13.一种区块链共识系统，其特征在于，所述共识系统包括：分配单元和包含共识单元的共识单元集合，其中：
所述分配单元，获取待共识的业务数据，并按照预设的分配规则，将所述待共识的业务数据分配给所述共识单元集合中的至少一个共识单元；
所述共识集合中包含的共识单元，对分配到的所述待共识的业务数据进行共识处理，所述共识单元用于提供独立的共识服务，所述共识单元包含投票节点，所述共识处理由参与共识的各个投票节点参与完成。
14.如权利要求13所述的共识系统，其特征在于，所述共识系统还包括：存储节点，其中：
所述存储节点，接收不同的所述共识单元发送的共识结果，并按照所述共识结果的时间戳，依次存储所述共识结果。
15.一种区块链共识设备，其特征在于，包括：
获取单元，获取待共识的业务数据；
处理单元，按照预设的分配规则，将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元，所述共识单元用于对分配到的所述待共识的业务数据进行共识处理，所述共识单元用于提供独立的共识服务，所述共识单元包含投票节点，所述共识处理由参与共识的各个投票节点参与完成。
16.如权利要求15所述的设备，其特征在于，所述处理单元按照预设的分配规则，将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元，包括：
根据接收到所述待共识的业务数据的个数，以随机的方式从共识单元集合中确定与所述个数相匹配的共识单元；
并发地将所述待共识的业务数据分别分配给确定的所述共识单元。
17.如权利要求15所述的设备，其特征在于，所述处理单元按照预设的分配规则，将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元，包括：
以轮询的方式，从共识单元集合中确定需要共识服务的共识单元；
将所述待共识的业务数据分配给确定的所述共识单元。
18.如权利要求15所述的设备，其特征在于，所述处理单元按照预设的分配规则，将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元，包括：
确定共识单元集合中各共识单元的负载能力；
按照负载均衡的规则，将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元。
19.如权利要求18所述的设备，其特征在于，所述处理单元按照负载均衡的规则，将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元，包括：
将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中负载能力小于设定条件的共识单元。
20.如权利要求15所述的设备，其特征在于，所述处理单元按照预设的分配规则，将所述待共识的业务数据给共识单元集合中的至少一个共识单元，包括：
确定处理所述待共识的业务数据所需要的资源量，以及共识单元集合中各共识单元的空闲资源量；
当空闲资源量大于处理所述待共识的业务数据所需要的资源量的共识单元的个数大于设定数值时，按照轮询的方式，从空闲资源大于处理所述待共识的业务数据所需要的资源的共识单元中确定需要共识服务的共识单元，并将所述待共识的业务数据分配给确定的所述共识单元；
当空闲资源量大于处理所述待共识的业务数据所需要的资源量的共识单元的个数小于设定数值时，按照负载均衡的规则，从空闲资源大于处理所述待共识的业务数据所需要的资源的共识单元中确定负载能力小于设定条件的共识单元，并将所述待共识的业务数据分配给确定的所述共识单元。
21.如权利要求15至20任一项所述的设备，其特征在于，所述处理单元从共识单元集合中确定共识单元，包括：
确定共识单元集合中各共识单元的工作状态，所述工作状态包含正常状态、异常状态中的至少一种；
从工作状态为正常状态的共识单元中确定共识单元。
22.如权利要求15至20任一项所述的设备，其特征在于，所述待共识的业务数据中包含无序要求的业务数据。
23.一种区块链共识设备，其特征在于，包括：
获取单元，获取至少一个待共识的业务数据；
处理单元，按照预设的分配规则，并行地将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元，所述共识单元用于对分配到的所述待共识的业务数据进行共识处理，所述共识单元用于提供独立的共识服务，所述共识单元包含投票节点，所述共识处理由参与共识的各个投票节点参与完成。
24.如权利要求23所述的设备，其特征在于，所述处理单元按照预设的分配规则，并行地将所述待共识的业务数据分配给共识单元集合中的至少一个共识单元，包括：
将所述至少一个待共识的业务数据进行分组，得到至少一个业务数据组；
按照预设的分配规则，并行地将所述业务数据组分配给共识单元集合中的不同的共识单元。
25.一种基于区块链的数据存储设备，其特征在于，包括：
接收单元，接收不同的共识单元发送的共识结果；
存储单元，根据所述共识结果的时间戳，将所述共识结果存储至所述区块链中的区块中，所述共识单元为如权利要求1～8中任一项所述的共识单元。
26.如权利要求25所述的设备，其特征在于，所述存储单元将所述共识结果存储至所述区块链中的区块中，包括：
将所述共识结果存储至产生该共识结果的共识单元对应的节点的区块中。
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