CN108023896A - 区块同步方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种区块同步方法及系统。其中,方法应用于区块链网络,并根据区块链的区块标号预先定义快照区块以及由快照区块相隔形成的快照区间,矿工节点根据当前待打包区块的区块标号判断当前待打包区块是否为快照区块,若当前待打包区块为快照区块,则生成区块头包含快照字段信息的快照区块,常规节点对快照区块以及快照字段信息进行验证,将通过验证的快照区块加入该节点自身的区块链副本中,新增节点从常规节点下载预设数量的区块,其中,预设数量的区块中包含一快照区块,利用快照区块的区块头中的快照字段信息对所下载的区块中的交易信息进行验证,不仅减少了现有技术方案中交易签名的校验时间,还大大提高了新增节点的区块同步速度。
Description
技术领域
本发明涉及互联网技术领域,具体涉及一种区块同步方法及系统。
背景技术
区块链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的不可篡改和不可伪造的分布式账本。其中,每个区块也就是一个数据块,每一个数据块中包含了一次比特币网络交易的信息,用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。
在区块链网络中,矿工节点生产出新的区块后,将区块广播出去。网络中的其他常规节点在收到区块后,会验证其合法性;如果通过验证,则常规节点将该区块加入本地区块链中。区块链网络中的每个节点都存储着一条区块链。
对于新加入区块链网络中的节点,该节点需要从区块链网络中的邻近的常规节点同步区块信息。在区块同步过程中,该新增节点需要对下载的区块中的每一笔交易的数字签名都进行校验,只有校验通过才会将区块加入至该节点自身的区块链副本中,一般来说校验所有交易的数字签名所花费的时间是下载区块的好几倍,且非常耗费时间,使得整个区块同步时间非常长。
发明内容
鉴于上述问题,提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的区块同步方法和相应的区块同步系统。
根据本发明的一个方面,提供了一种区块同步方法,方法应用于区块链网络,并根据区块链的区块标号预先定义快照区块以及由快照区块相隔形成的快照区间,其中,方法包括:
矿工节点根据当前待打包区块的区块标号判断当前待打包区块是否为快照区块;
若是,则对待打包交易信息进行打包处理,得到快照区块,并将快照区块广播至区块链网络中,其中,快照区块的区块头包含快照字段信息,快照字段信息是根据快照区间中的区块中的交易信息生成的;
常规节点接收快照区块,并对快照区块以及快照字段信息进行验证,若通过验证,则将快照区块加入该节点自身的区块链副本中;
新增节点从常规节点下载预设数量的区块,利用快照区块的区块头中的快照字段信息对所下载的区块中的交易信息进行验证,若通过验证,则将所下载的区块加入该节点自身的区块链副本中,其中,预设数量的区块中包含一快照区块。
根据本发明的另一方面,提供了一种区块同步系统,系统应用于区块链网络,并根据区块链的区块标号预先定义快照区块以及由快照区块相隔形成的快照区间,其中,系统包括:
矿工节点,适于根据当前待打包区块的区块标号判断当前待打包区块是否为快照区块,若是,则对待打包交易信息进行打包处理,得到快照区块,并将快照区块广播至区块链网络中,其中,快照区块的区块头包含快照字段信息,快照字段信息是根据快照区间中的区块中的交易信息生成的;
常规节点,适于接收快照区块,并对快照区块以及快照字段信息进行验证,若通过验证,则将快照区块加入该节点自身的区块链副本中;
新增节点,适于从常规节点下载预设数量的区块,利用快照区块的区块头中的快照字段信息对所下载的区块中的交易信息进行验证,若通过验证,则将所下载的区块加入该节点自身的区块链副本中,其中,预设数量的区块中包含一快照区块。
根据本发明提供的方案,根据区块链的区块标号预先定义快照区块以及由快照区块相隔形成的快照区间,矿工节点根据当前待打包区块的区块标号判断当前待打包区块是否为快照区块,若当前待打包区块为快照区块,则生成区块头包含快照字段信息的快照区块,常规节点对快照区块以及快照字段信息进行验证,将通过验证的快照区块加入该节点自身的区块链副本中,新增节点从常规节点下载预设数量的区块,其中,预设数量的区块中包含一快照区块,利用快照区块的区块头中的快照字段信息对所下载的区块中的交易信息进行验证,不仅减少了现有技术方案中交易签名的校验时间,还大大提高了新增节点的区块同步速度。
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
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1示出了根据本发明一个实施例的区块同步方法的流程示意图;
图2示出了根据本发明另一个实施例的区块同步方法的流程示意图;
图3示出了根据本发明一个实施例的区块同步系统的结构示意图。
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。
本发明实施例提供的区块同步方法及系统应用于区块链网络,并根据区块链的区块标号预先定义快照区块以及由快照区块相隔形成的快照区间,以实现快照区块在全网的共识,进而实现快照字段信息的共识,其中,快照区块是区块头中包含快照字段信息的区块,快照字段信息是根据快照区间中的区块中的交易信息生成的,快照字段信息可以供新增节点进行交易信息验证。
在本发明的实施例中,只有快照区块的区块头中包含快照字段信息,而普通区块的区块头中则不包含快照字段信息,这里可以预先规定区块链中哪些区块可以成为快照区块,例如,规定以每隔200个区块存在一个快照区块为例,可以认定区块链中第200个区块、第400个区块、第600个区块、……第2400个区块、……为快照区块;这些区块的区块头中会包含快照字段信息,而第1-第199个、第201-第399个区块的区块头则不会包含快照字段信息,此外,结合该实例可以认定第1个-第200个区块为一个快照区间,第201个-第400个区块为一个快照区间,其中,快照区间定义了需要进行相应处理的区块,即从先前快照区块之后到当前快照区块(这里包含当前快照区块),这里仅是举例说明,不具有任何限定作用,本领域技术人员可以根据实际需要设定区块链中的快照区块。
在本发明实施例中,快照区块是预先定义的,还可以根据实际需要定义其它区块标号对应的区块为快照区块,例如,定义第200个区块、第300个区块、第500个区块、第600个区块……第1800个区块、……为快照区块,从而形成如下快照区间:第1个区块-第200个区块为一个快照区间,第201个区块-第300个区块为一个快照区间,第301个区块-第500个区块为一个快照区间,第501个区块-第600个区块为一个快照区间......,这里仅是举例说明,不具有任何限定作用。
图1示出了根据本发明一个实施例的区块同步方法的流程示意图。如图1所示,该方法包括以下步骤:
步骤S100,矿工节点根据当前待打包区块的区块标号判断当前待打包区块是否为快照区块,若是,则执行步骤S101。
在区块链系统中,产生的交易信息会存储到交易池中,当交易池中的交易信息达到一定数量后,矿工节点可以将交易池中的交易信息打包成区块,在本发明实施例中,当前待打包区块指矿工节点即将对交易池中的交易信息进行打包而生成的区块,是即将被上链的区块,矿工节点在进行区块打包之前,需要先判断当前待打包区块是否为快照区块,以根据判断结果确定生成区块的区块头所包含的信息,具体地,区块标号用于标记区块序号,矿工节点可以根据当前待打包区块的区块标号来判断当前待打包区块是否为快照区块,若当前待打包区块是快照区块,该区块的区块头中包含快照字段信息,若当前待打包区块不是快照区块,则该区块的区块头中不包含快照字段信息,采用现有的打包方式将交易信息打包生成区块。
步骤S101,对待打包交易信息进行打包处理,得到快照区块,并将快照区块广播至区块链网络中。
在判断出当前待打包区块为快照区块的情况下,矿工节点对交易池中待打包交易信息进行打包处理,打包生成的快照区块的区块头中会包含快照字段信息,该快照字段信息是根据快照区间中的区块中的交易信息生成的,能够供新增节点对下载的区块中的交易信息进行验证,在生成快照区块后,矿工节点还需要将快照区块广播至区块链网络中,供区块链网络中的常规节点对该快照区块以及快照字段信息进行验证。
步骤S102,常规节点接收快照区块,并对快照区块以及快照字段信息进行验证,若通过验证,则将快照区块加入该节点自身的区块链副本中。
为了防止矿工节点的作弊行为,例如,将未经过交易验证的具有欺诈行为的交易信息打包生成区块,或者,快照区块的区块头包含的快照字段信息存在虚假情况,区块链网络中的常规节点在接收到矿工节点广播至区块链网络中的区块后,需要对区块、快照字段信息进行验证,在区块链系统中,区块链网络中的每个常规节点都会进行相应的验证,只有通过验证后的快照区块,才会被加入至节点自身的区块链副本中。
步骤S103,新增节点从常规节点下载预设数量的区块,利用快照区块的区块头中的快照字段信息对所下载的区块中的交易信息进行验证,若通过验证,则将所下载的区块加入该节点自身的区块链副本中。
当有新的节点接入区块链网络后,该新增节点需要从常规节点同步区块信息,本发明实施例中,新增节点从常规节点下载预设数量的区块,这里的预设数量与快照区间内所包含的区块的数量对应,也就是说,所下载的预设数量的区块中包含一快照区块,如此,才能利用快照区块的区块头中的快照字段信息对所下载的区块中的交易信息进行验证,若通过验证,则认为所下载的预设数量的区块中的交易信息校验通过,如此,新增节点可以将所下载的区块加入该节点自身的区块链副本中,在本发明实施例中,新增节点利用快照区块的区块头中的快照字段信息对所下载的区块中的交易信息进行验证不仅减少了现有技术方案中交易签名的校验时间,还大大提高了新增节点的区块同步速度。
根据本发明上述实施例提供的方法,根据区块链的区块标号预先定义快照区块以及由快照区块相隔形成的快照区间,矿工节点根据当前待打包区块的区块标号判断当前待打包区块是否为快照区块,若当前待打包区块为快照区块,则生成区块头包含快照字段信息的快照区块,常规节点对快照区块以及快照字段信息进行验证,将通过验证的快照区块加入该节点自身的区块链副本中,新增节点从常规节点下载预设数量的区块,其中,预设数量的区块中包含一快照区块,利用快照区块的区块头中的快照字段信息对所下载的区块中的交易信息进行验证,不仅减少了现有技术方案中交易签名的校验时间,还大大提高了新增节点的区块同步速度。
图2示出了根据本发明另一个实施例的区块同步方法的流程示意图。如图2所示,该方法包括以下步骤:
步骤S200,矿工节点统计该节点自身的区块链副本中区块的数量,判断当前待打包区块的区块标号是否等于预先定义的快照区块对应的区块标号,若是,则执行步骤S201。
在区块链系统中,每个节点都维护有一区块链副本,该区块链副本存储有所生成的全部区块,也就是说,区块链网络中每个节点存储的区块信息都相同,这样,通过赋予矿工节点统计功能,使矿工节点通过统计该节点自身的区块链副本中区块的数量,来确定当前待打包区块是否为快照区块。
在本发明实施例中,预先规定了区块链中相应区块标号的区块为快照区块,如此,矿工节点通过判断当前待打包区块的区块标号是否等于预先定义的快照区块对应的区块标号,例如,规定区块链中第200个区块、第400个区块、第600个区块、……第2400个区块、……为快照区块,矿工节点需要判断当前待打包区块对应的区块标号是否等于200、400……等,这里仅是举例说明,不具有任何限定作用,本领域技术人员可以根据实际需要设定区块链中快照区块对应的区块标号。
步骤S201,确定当前待打包区块为快照区块。
在根据步骤S200判断出当前待打包区块的区块标号等于预先定义的快照区块对应的区块标号的情况下,可以确定当前待打包区块为快照区块。
步骤S202,对待打包交易信息进行打包处理,得到快照区块,并将快照区块广播至区块链网络中。
在确定当前待打包区块为快照区块的情况下,矿工节点对交易池中待打包交易信息进行打包处理,打包生成的快照区块的区块结构可以参照表1,在本发明实施例中,在该快照区块的区块头中新增项目快照字段信息,该快照字段信息可以供新增节点对下载的区块中的交易信息进行验证,其中,快照字段信息为快照区间内所有区块的所有交易信息对应的哈希值,在本发明实施例中,快照区块的区块头可以参照表2。
表1:
字段 | 描述 |
区块大小 | 用字节表示的该字段之后的区块大小 |
区块头 | 组成区块头的几个字段 |
交易计数器 | 交易的数量 |
交易 | 记录在区块里的交易信息 |
表2:
字段 | 描述 |
版本 | 版本号,用于跟踪软件/协议的更新 |
父区块哈希值 | 引用区块链中父区块的哈希值 |
Merkle根 | 该区块中交易的Merkle树根的哈希值 |
时间戳 | 该区块产生的近似时间 |
难度目标 | 该区块工作量证明算法的难度目标 |
Nonce | 用于工作量证明算法的计数器 |
快照字段信息 | 快照区间内所有区块的所有交易信息对应的哈希值 |
在本步骤中,所生成的快照区块的区块头中的快照字段信息并未被赋值,可以利用步骤S203中的方法对快照字段信息进行赋值。
步骤S203,利用预设哈希算法对区块链中相应快照区间内的所有区块的交易信息进行哈希处理,得到对应的第一哈希值,将第一哈希值赋值给区块头的快照字段信息,并将快照区块广播至区块链网络中。
具体地,矿工节点可以采用如下哈希算法,例如,RIPEMD160算法、MD2算法、MD4算法、MD5算法、SHA-1算法对区块链中相应快照区间内的所有区块的交易信息进行哈希处理,得到对应的第一哈希值。
在本发明的一种可选实施方式中,还可以先对区块链中相应快照区间内的所有区块的交易信息进行序列化处理,然后,利用预设哈希算法对序列化处理后的交易信息进行哈希处理,得到对应的第一哈希值,举例说明,快照区块为第200个区块,矿工节点需要从区块链中获取到第1个-第199个区块的交易信息,对第1个-第199个区块的交易信息和待打包的第200个区块的交易信息进行序列化处理,然后,利用预设哈希算法对序列化处理后的交易信息进行哈希处理,得到对应的第一哈希值,也就是说,第一哈希值是对第1个区块-第200个区块中所有交易信息进行哈希处理得到的哈希值。
在得到第一哈希值之后,可以将第一哈希值赋值给区块头的快照字段信息,由此得到最终的快照区块,矿工节点在生成快照区块后,还需要将快照区块广播至区块链网络中,以供区块链网络中的常规节点对该快照区块以及快照字段信息进行验证。
步骤S204,常规节点接收快照区块,对快照区块进行工作量和交易有效性验证,若通过验证,则确定快照区块通过验证。
常规节点在接收到快照区块后,需要对区块进行验证,这里对快照区块进行区块验证主要包括:工作量验证和交易有效性验证,这里交易有效性验证是为了防止矿工节点打包的交易信息有欺诈,工作量验证是为了确定矿工节点所打包生成的区块是否能够作为最新区块存储至区块链,这里的工作量验证和交易有效性验证可以采用现有的方法,这里不再赘述。
常规节点在接收到快照区块后,需要对快照区块的区块头中的快照字段信息进行验证,以防止矿工节点利用欺诈行为骗取奖励,具体地,可以采用步骤S205-步骤S207中的方法进行快照字段信息验证:
步骤S205,常规节点获取相应快照区间内的所有区块的交易信息,并对交易信息进行序列化处理。
在本发明实施例中,快照区块已经在区块链网络中达成共识,本步骤中利用快照区块在全网的共识,常规节点接收到快照区块后,获取相应快照区间内的所有区块的交易信息,为了便于对交易信息进行哈希处理,需要对交易信息进行序列化处理。
步骤S206,利用预设哈希算法对序列化处理后的交易信息进行哈希处理,得到对应的第二哈希值。
具体地,常规节点可以采用如下哈希算法,例如,RIPEMD160算法、MD2算法、MD4算法、MD5算法、SHA-1算法对序列化处理后的交易信息进行哈希处理,得到对应的第二哈希值。
步骤S207,将第二哈希值与快照字段信息进行匹配,若一致,则确定快照字段信息通过验证,将快照区块加入该节点自身的区块链副本中。
在得到对应的第二哈希值之后,常规节点将第二哈希值与快照字段信息,即第一哈希值进行匹配,若第二哈希值与第一哈希值一致,则可认定快照字段信息通过验证,然后,常规节点可以将快照区块加入至该节点自身的区块链副本中。
在本发明实施例中,按照上述方法对区块进行处理,将区块存储至区块链,这样,新接入区块链网络中的节点可以根据快照字段信息对交易信息进行验证,具体可以采用步骤S208-步骤S209中的方法进行验证:
步骤S208,新增节点从常规节点下载预设数量的区块,并对所下载的区块中的交易信息进行序列化处理。
新增节点根据同步需求从邻近的常规节点下载预设数量的区块,这里的预设数量与一个快照区间所包含的区块的数量对应,也就是说,预设数量的区块中必然包含一快照区块,在获取到预设数量的区块后,新增节点需要对所下载的区块中的交易信息进行序列化处理,以便于后续对交易信息进行哈希处理。
步骤S209,利用预设算法对序列化处理后的交易信息进行哈希处理,得到第三哈希值,将第三哈希值与快照字段信息进行匹配,若一致,则确定所下载的区块中的交易信息通过验证,将所下载的区块加入该节点自身的区块链副本中。
具体地,新增节点可以采用如下哈希算法,例如,RIPEMD160算法、MD2算法、MD4算法、MD5算法、SHA-1算法对序列化处理后的交易信息进行哈希处理,得到对应的第三哈希值。在得到对应的第三哈希值之后,新增节点将第三哈希值与快照区块的区块头中快照字段信息,即第一哈希值进行匹配,若第三哈希值与第一哈希值一致,则可认定所下载的区块中的交易信息通过验证,然后,新增节点可以将所下载的区块加入该节点自身的区块链副本中。
在本发明实施例中,新增节点可以重复执行步骤S208-步骤S209,直至获取到区块链上最新的快照区块,对于最新快照区块后下载的区块,新增节点可以采用对这部分区块中的交易进行数据签名校验。
根据本发明上述实施例提供的方法,根据区块链的区块标号预先定义快照区块以及由快照区块相隔形成的快照区间,矿工节点根据当前待打包区块的区块标号判断当前待打包区块是否为快照区块,若当前待打包区块为快照区块,则生成区块头包含快照字段信息的快照区块,常规节点对快照区块以及快照字段信息进行验证,将通过验证的快照区块加入该节点自身的区块链副本中,新增节点从常规节点下载预设数量的区块,其中,预设数量的区块中包含一快照区块,利用快照区块的区块头中的快照字段信息对所下载的区块中的交易信息进行验证,不仅减少了现有技术方案中交易签名的校验时间,还大大提高了新增节点的区块同步速度。
图3示出了根据本发明一个实施例的区块同步系统的结构示意图。系统应用于区块链网络,并根据区块链的区块标号预先定义快照区块以及由快照区块相隔形成的快照区间,如图3所示,该系统300包括:矿工节点310、常规节点320、新增节点330。
矿工节点310,适于根据当前待打包区块的区块标号判断当前待打包区块是否为快照区块,若是,则对待打包交易信息进行打包处理,得到快照区块,并将快照区块广播至区块链网络中,其中,快照区块的区块头包含快照字段信息,快照字段信息是根据快照区间中的区块中的交易信息生成的。
常规节点320,适于接收快照区块,并对快照区块以及快照字段信息进行验证,若通过验证,则将快照区块加入该节点自身的区块链副本中。
新增节点330,适于从常规节点下载预设数量的区块,利用快照区块的区块头中的快照字段信息对所下载的区块中的交易信息进行验证,若通过验证,则将所下载的区块加入该节点自身的区块链副本中,其中,预设数量的区块中包含一快照区块。
可选地,矿工节点310进一步适于:对待打包交易信息进行打包处理,得到快照区块,其中,快照区块包括区块头,该区块头包括快照字段信息;
利用预设哈希算法对区块链中相应快照区间内的所有区块的交易信息进行哈希处理,得到对应的第一哈希值,并将第一哈希值赋值给快照字段信息。
可选地,矿工节点310还适于:对区块链中相应快照区间内的所有区块的交易信息进行序列化处理;
利用预设哈希算法对序列化处理后的交易信息进行哈希处理,得到对应的第一哈希值。
可选地,常规节点320进一步适于:对快照区块进行工作量和交易有效性验证,若通过验证,则确定快照区块通过验证;
获取相应快照区间内的所有区块的交易信息,并对交易信息进行序列化处理;
利用预设哈希算法对序列化处理后的交易信息进行哈希处理,得到对应的第二哈希值;
将第二哈希值与快照字段信息进行匹配,若一致,则确定快照字段信息通过验证。
可选地,新增节点330进一步适于:对所下载的区块中的交易信息进行序列化处理;
利用预设算法对序列化处理后的交易信息进行哈希处理,得到第三哈希值,将第三哈希值与快照字段信息进行匹配,若一致,则确定所下载的区块中的交易信息通过验证。
可选地,矿工节点310进一步适于:矿工节点统计该节点自身的区块链副本中区块的数量,判断当前待打包区块的区块标号是否等于预先定义的快照区块对应的区块标号,若是,则确定当前待打包区块为快照区块。
根据本发明上述实施例提供的系统,根据区块链的区块标号预先定义快照区块以及由快照区块相隔形成的快照区间,矿工节点根据当前待打包区块的区块标号判断当前待打包区块是否为快照区块,若当前待打包区块为快照区块,则生成区块头包含快照字段信息的快照区块,常规节点对快照区块以及快照字段信息进行验证,将通过验证的快照区块加入该节点自身的区块链副本中,新增节点从常规节点下载预设数量的区块,其中,预设数量的区块中包含一快照区块,利用快照区块的区块头中的快照字段信息对所下载的区块中的交易信息进行验证,不仅减少了现有技术方案中交易签名的校验时间,还大大提高了新增节点的区块同步速度。
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述,构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外,本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白,可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容,并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
类似地,应当理解,为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个,在上面对本发明的示例性实施例的描述中,本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该公开的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如下面的权利要求书所反映的那样,发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解,可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件,以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外,可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述,本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在下面的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
本发明公开了:
A1.一种区块同步方法,其特征在于,所述方法应用于区块链网络,并根据区块链的区块标号预先定义快照区块以及由快照区块相隔形成的快照区间,其中,所述方法包括:
矿工节点根据当前待打包区块的区块标号判断当前待打包区块是否为快照区块;
若是,则对待打包交易信息进行打包处理,得到快照区块,并将所述快照区块广播至区块链网络中,其中,所述快照区块的区块头包含快照字段信息,所述快照字段信息是根据快照区间中的区块中的交易信息生成的;
常规节点接收所述快照区块,并对所述快照区块以及所述快照字段信息进行验证,若通过验证,则将所述快照区块加入该节点自身的区块链副本中;
新增节点从常规节点下载预设数量的区块,利用快照区块的区块头中的快照字段信息对所下载的区块中的交易信息进行验证,若通过验证,则将所下载的区块加入该节点自身的区块链副本中,其中,所述预设数量的区块中包含一快照区块。
A2.根据A1所述的方法,其特征在于,所述对待打包交易信息进行打包处理,得到快照区块进一步包括:
对待打包交易信息进行打包处理,得到快照区块,其中,所述快照区块包括区块头,该区块头包括快照字段信息;
利用预设哈希算法对区块链中相应快照区间内的所有区块的交易信息进行哈希处理,得到对应的第一哈希值,并将所述第一哈希值赋值给所述快照字段信息。
A3.根据A2所述的方法,其特征在于,所述利用预设哈希算法对区块链中相应快照区间内的所有区块的交易信息进行哈希处理,得到对应的第一哈希值进一步包括:
对区块链中相应快照区间内的所有区块的交易信息进行序列化处理;
利用预设哈希算法对序列化处理后的交易信息进行哈希处理,得到对应的第一哈希值。
A4.根据A1-A3任一项所述的方法,其特征在于,所述常规节点对所述快照区块以及所述快照字段信息进行验证进一步包括:
所述常规节点对所述快照区块进行工作量和交易有效性验证,若通过验证,则确定所述快照区块通过验证;
常规节点获取相应快照区间内的所有区块的交易信息,并对所述交易信息进行序列化处理;
利用预设哈希算法对序列化处理后的交易信息进行哈希处理,得到对应的第二哈希值;
将所述第二哈希值与快照字段信息进行匹配,若一致,则确定所述快照字段信息通过验证。
A5.根据A1-A3任一项所述的方法,其特征在于,所述新增节点利用快照区块的区块头中的快照字段信息对所下载的区块中的交易信息进行验证进一步包括:
新增节点对所下载的区块中的交易信息进行序列化处理;
利用预设算法对序列化处理后的交易信息进行哈希处理,得到第三哈希值,将所述第三哈希值与快照字段信息进行匹配,若一致,则确定所下载的区块中的交易信息通过验证。
A6.根据A1-A3任一项所述的方法,其特征在于,所述矿工节点根据当前待打包区块的区块标号判断当前待打包区块是否为快照区块进一步包括:
矿工节点统计该节点自身的区块链副本中区块的数量,判断当前待打包区块的区块标号是否等于预先定义的快照区块对应的区块标号,若是,则确定当前待打包区块为快照区块。
B7.一种区块同步系统,其特征在于,所述系统应用于区块链网络,并根据区块链的区块标号预先定义快照区块以及由快照区块相隔形成的快照区间,其中,所述系统包括:
矿工节点,适于根据当前待打包区块的区块标号判断当前待打包区块是否为快照区块,若是,则对待打包交易信息进行打包处理,得到快照区块,并将所述快照区块广播至区块链网络中,其中,所述快照区块的区块头包含快照字段信息,所述快照字段信息是根据快照区间中的区块中的交易信息生成的;
常规节点,适于接收所述快照区块,并对所述快照区块以及所述快照字段信息进行验证,若通过验证,则将所述快照区块加入该节点自身的区块链副本中;
新增节点,适于从常规节点下载预设数量的区块,利用快照区块的区块头中的快照字段信息对所下载的区块中的交易信息进行验证,若通过验证,则将所下载的区块加入该节点自身的区块链副本中,其中,所述预设数量的区块中包含一快照区块。
B8.根据B7所述的系统,其特征在于,所述矿工节点进一步适于:
对待打包交易信息进行打包处理,得到快照区块,其中,所述快照区块包括区块头,该区块头包括快照字段信息;
利用预设哈希算法对区块链中相应快照区间内的所有区块的交易信息进行哈希处理,得到对应的第一哈希值,并将所述第一哈希值赋值给所述快照字段信息。
B9.根据B8所述的系统,其特征在于,所述矿工节点还适于:
对区块链中相应快照区间内的所有区块的交易信息进行序列化处理;
利用预设哈希算法对序列化处理后的交易信息进行哈希处理,得到对应的第一哈希值。
B10.根据B7-B9任一项所述的系统,其特征在于,所述常规节点进一步适于:对所述快照区块进行工作量和交易有效性验证,若通过验证,则确定所述快照区块通过验证;
获取相应快照区间内的所有区块的交易信息,并对所述交易信息进行序列化处理;
利用预设哈希算法对序列化处理后的交易信息进行哈希处理,得到对应的第二哈希值;
将所述第二哈希值与快照字段信息进行匹配,若一致,则确定所述快照字段信息通过验证。
B11.根据B7-B9任一项所述的系统,其特征在于,所述新增节点进一步适于:对所下载的区块中的交易信息进行序列化处理;
利用预设算法对序列化处理后的交易信息进行哈希处理,得到第三哈希值,将所述第三哈希值与快照字段信息进行匹配,若一致,则确定所下载的区块中的交易信息通过验证。
B12.根据B7-B9任一项所述的系统,其特征在于,所述矿工节点进一步适于:矿工节点统计该节点自身的区块链副本中区块的数量,判断当前待打包区块的区块标号是否等于预先定义的快照区块对应的区块标号,若是,则确定当前待打包区块为快照区块。
Claims (10)
1.一种区块同步方法,其特征在于,所述方法应用于区块链网络,并根据区块链的区块标号预先定义快照区块以及由快照区块相隔形成的快照区间,其中,所述方法包括:
矿工节点根据当前待打包区块的区块标号判断当前待打包区块是否为快照区块;
若是,则对待打包交易信息进行打包处理,得到快照区块,并将所述快照区块广播至区块链网络中,其中,所述快照区块的区块头包含快照字段信息,所述快照字段信息是根据快照区间中的区块中的交易信息生成的;
常规节点接收所述快照区块,并对所述快照区块以及所述快照字段信息进行验证,若通过验证,则将所述快照区块加入该节点自身的区块链副本中;
新增节点从常规节点下载预设数量的区块,利用快照区块的区块头中的快照字段信息对所下载的区块中的交易信息进行验证,若通过验证,则将所下载的区块加入该节点自身的区块链副本中,其中,所述预设数量的区块中包含一快照区块。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对待打包交易信息进行打包处理,得到快照区块进一步包括:
对待打包交易信息进行打包处理,得到快照区块,其中,所述快照区块包括区块头,该区块头包括快照字段信息;
利用预设哈希算法对区块链中相应快照区间内的所有区块的交易信息进行哈希处理,得到对应的第一哈希值,并将所述第一哈希值赋值给所述快照字段信息。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述利用预设哈希算法对区块链中相应快照区间内的所有区块的交易信息进行哈希处理,得到对应的第一哈希值进一步包括:
对区块链中相应快照区间内的所有区块的交易信息进行序列化处理;
利用预设哈希算法对序列化处理后的交易信息进行哈希处理,得到对应的第一哈希值。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述常规节点对所述快照区块以及所述快照字段信息进行验证进一步包括:
所述常规节点对所述快照区块进行工作量和交易有效性验证,若通过验证,则确定所述快照区块通过验证;
常规节点获取相应快照区间内的所有区块的交易信息,并对所述交易信息进行序列化处理;
利用预设哈希算法对序列化处理后的交易信息进行哈希处理,得到对应的第二哈希值;
将所述第二哈希值与快照字段信息进行匹配,若一致,则确定所述快照字段信息通过验证。
5.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述新增节点利用快照区块的区块头中的快照字段信息对所下载的区块中的交易信息进行验证进一步包括:
新增节点对所下载的区块中的交易信息进行序列化处理;
利用预设算法对序列化处理后的交易信息进行哈希处理,得到第三哈希值,将所述第三哈希值与快照字段信息进行匹配,若一致,则确定所下载的区块中的交易信息通过验证。
6.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述矿工节点根据当前待打包区块的区块标号判断当前待打包区块是否为快照区块进一步包括:
矿工节点统计该节点自身的区块链副本中区块的数量,判断当前待打包区块的区块标号是否等于预先定义的快照区块对应的区块标号,若是,则确定当前待打包区块为快照区块。
7.一种区块同步系统,其特征在于,所述系统应用于区块链网络,并根据区块链的区块标号预先定义快照区块以及由快照区块相隔形成的快照区间,其中,所述系统包括:
矿工节点,适于根据当前待打包区块的区块标号判断当前待打包区块是否为快照区块,若是,则对待打包交易信息进行打包处理,得到快照区块,并将所述快照区块广播至区块链网络中,其中,所述快照区块的区块头包含快照字段信息,所述快照字段信息是根据快照区间中的区块中的交易信息生成的;
常规节点,适于接收所述快照区块,并对所述快照区块以及所述快照字段信息进行验证,若通过验证,则将所述快照区块加入该节点自身的区块链副本中;
新增节点,适于从常规节点下载预设数量的区块,利用快照区块的区块头中的快照字段信息对所下载的区块中的交易信息进行验证,若通过验证,则将所下载的区块加入该节点自身的区块链副本中,其中,所述预设数量的区块中包含一快照区块。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述矿工节点进一步适于:
对待打包交易信息进行打包处理,得到快照区块,其中,所述快照区块包括区块头,该区块头包括快照字段信息;
利用预设哈希算法对区块链中相应快照区间内的所有区块的交易信息进行哈希处理,得到对应的第一哈希值,并将所述第一哈希值赋值给所述快照字段信息。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述矿工节点还适于:
对区块链中相应快照区间内的所有区块的交易信息进行序列化处理;
利用预设哈希算法对序列化处理后的交易信息进行哈希处理,得到对应的第一哈希值。
10.根据权利要求7-9任一项所述的系统,其特征在于,所述常规节点进一步适于:对所述快照区块进行工作量和交易有效性验证,若通过验证,则确定所述快照区块通过验证;
获取相应快照区间内的所有区块的交易信息,并对所述交易信息进行序列化处理;
利用预设哈希算法对序列化处理后的交易信息进行哈希处理,得到对应的第二哈希值;
将所述第二哈希值与快照字段信息进行匹配,若一致,则确定所述快照字段信息通过验证。
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