CN108510268A - 环形区块链结构、数据处理方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种环形区块链结构、数据处理方法和装置，其中，环形区块链结构包括：至少一个环形链；所述环形链由多个区块沿同一环绕方向顺序链接后而成，且所述环形链的首端区块中存储有所述环形链的末端区块中的数据经不可逆算法计算得到的校验值。本发明实施例的方案能够通过环形链接的区块指向关系，实现基于新生成的区块中的交易数据关闭掉区块链中已有区块中的交易数据的处理逻辑。

Description

环形区块链结构、数据处理方法和装置

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，尤其涉及一种环形区块链结构、数据处理方法和装置。

背景技术

如图1所示，现有技术的区块链的结构都是以链状单向的方式进行延展的，后一个区块将基于前一个区块的内容计算获得的哈希值(Hash)写入到后一区块的区块头中，从而形成与前一个区块之间的逻辑关系。随着新数据的产生，区块链沿着箭头方向会不断地向前延展，并通过区块之间的哈希值的关系，形成不可逆的数据记录链条。

在上述区块链的逻辑体系中，只能体现和记录数据向前发展的内容和趋势。但是，实际上在数据的内容的生成和发展会有很多的变化和关系的存在，单纯的从前向后的记录逻辑必然会对区块链数据的发展产生限制。

发明内容

本发明提供了一种环形区块链结构、数据处理方法和装置，能够通过环形链接的区块指向关系，实现基于新生成的区块中的交易数据关闭掉区块链中已有区块中的交易数据的处理逻辑。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供了一种环形区块链结构，包括：至少一个环形链；所述环形链由多个区块沿同一环绕方向顺序链接后而成，且所述环形链的首端区块中存储有所述环形链的末端区块中的数据经不可逆算法计算得到的校验值。

第二方面，提供了一种数据处理方法，包括：

响应于包含关闭区块链中已有区块的交易数据的新区块的生成，对新区块中的数据经不可逆算法计算得到校验值，并将该新区块的校验值写入到已有区块中，形成以所述已有区块为首端区块、以新区块为末端区块的环形链接，以标识所述已有区块中交易数据被关闭；

将形成具有关闭区块链中已有区块中交易数据的环形链接的区块链中的新增数据向区块链网络进行广播。

第三方面，提供了一种数据处理装置，包括：

校验值计算模块，用于响应于包含关闭区块链中已有区块的交易数据的新区块的生成，对新区块中的数据经不可逆算法计算得到校验值；

区块链接模块，用于将所述新区块的校验值写入到已有区块中，形成以所述已有区块为首端区块、以新区块为末端区块的环形链接，以标识所述已有区块中交易数据被关闭；

数据广播模块，用于将形成具有关闭区块链中已有区块中交易数据的环形链接的区块链中的新增数据向区块链网络进行广播。

本发明提供的环形区块链结构、数据处理方法和装置，通过环形链接的区块指向关系，可以基于新生成的区块中的交易数据作废关闭掉区块链中已有区块中的交易数据，从而充分利用区块之间的反向链接结构来实现关闭已有区块中交易数据的处理逻辑。

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

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，而并不认为是对本申请的限制。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为现有技术的区块链的结构示意图；

图2为本发明实施例的反向链接结构示意图；

图3为本发明实施例的环形区块链结构示意图一；

图4为本发明实施例的环形区块链结构示意图二；

图5为本发明实施例的环形区块链结构示意图三；

图6为本发明实施例的环形区块链结构示意图四；

图7为本发明实施例示出的数据处理方法流程图一；

图8为本发明实施例示出的数据处理方法流程图二；

图9为本发明实施例示出的数据处理装置的结构示意图。

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。

区块链最初是伴随着着比特币的产生而提出的，因此，在描述区块链涉及的数据中，采用了交易数据和账本这样的表达，随着区块链技术的发展，其能够记录的信息和数据已经不限于传统意义上的交易数据，而是可以用来记录任何信息和数据。因此，在发明实施例中，交易数据是指一条信息、数据或者指令等，而账本是指由多个交易数据构成的集合体。

区块链是指由多个区块构成的经过区块链技术加密后的数据存储结构，区块链网络是指，有多个实现区块链技术的节点构成的网络。区块链网络中的节点，可以是互联网中具有处理区块链数据功能的服务器或者终端设备。区块链中的各个节点执行着对交易数据进行记账(将交易数据写入区块体)、将新区块链接到已有区块链上、对区块链进行存储和验证等功能。

本发明实施例的基本原理在于：通过包含关闭区块链中已有区块的交易数据来指示节点建立反向链接，进而建立环形链接，建立反向链接的时机是在新区块生成后。反向链接的建立方式，就是将这个新区块的数据经不可逆算法计算得到的校验值写入到之前的已有区块中，从而建立起一条从该新区块到已有区块的反向链接，进而建立从已有区块到新区块再到已有区块的环形链接。在新区块的建立过程中，节点会事先获取交易数据，在本发明实施例中，包含关闭区块链中已有区块的交易数据可以是一种指令的形式，区块链中的节点在获取到该交易数据时，能够识别出该交易数据中指示的处理是建立反向链接，从而在生成新区块后，就触发建立反向链接，进而建立环形链接的处理。

需要说明的是，本发明实施例中，区块之间的链接是一种逻辑意义上的链接，这种链接关系是通过区块链中的验证机制来体现的。在传统的区块链中，后一区块的区块头中记录着基于前一个区块生成的校验值，并基于这样的机制不断向前延展，从而形成链接方向始终向前的区块链。

如图2所示，该区块链中包含由区块4指向区块3的反向链接，即区块3的区块头中包含区块4的校验值hash2，由于反向链接的建立，导致区块3的内容被修改，当使用区块4中的记录的校验值对区块3进行验证时，由于区块3的区块头中出现了Hash2，基于修改后的区块3计算获得的校验值不等于区块4的区块头中记录的校验值，从而出现验证错误，导致区块链验证无法通过，从而导致了区块3的记录的数据被作废。利用这种废除机制，恰好可以对区块链中的区块或者整个区块链或者部分区块链进行废除。

反向链接会改变已有区块的内容，导致该已有区块在进行区块链的验证时出现错误，通过这种验证机制，就可以识别出反向链接的存在。在实际应用中，可以在每个区块的区块头中预留出用于填写反向校验值的数据区域，从而在后续验证过程中，当发现该区域中存在数据时，就能够获知该区块存在反向链接，然后再基于该数据对该区块之后的各个区块进行验证，找到基于哪个区块计算获得的该校验值，就可以获知完整的反向链接关系。

对于识别反向链接而言，还可以通过区块链勘误表的方式来实现。区块链勘误表可以认为是对区块链的不可篡改机制的一个补充，该区块链勘误表可以由管理区块链网络的监管节点来维护，其目的在于，用来执行一些对区块链的必要的修改，这些修改是在监管节点的监控下完成的，从而保证区块链数据的准确性。

对区块链中的各个区块的修改，可以记录在与区块链对应的区块链勘误表中，在该区块链勘误表中记录着修改所在的具体位置(区块编号和区块中数据的行号以及列号等)，以及修改前后的信息或者数据。在验证的过程中，如果出现验证不通过的情形，可以查询该勘误表，确定该验证不通过的区块是否存在修改，如果存在，则可以用修改之前的数据或者信息再进行验证，如果通过，则可以确认该修改经过允许的，不是被恶意篡改。并且，在该区块链勘误表中，还可以进一步记录，该修改是否为反向链接的修改，以及具体是基于哪个区块生成的校验值等信息，从而便于识别出反向链接的逻辑关系。

下面通过多个实施例来进一步说明本申请的技术方案。

实施例一

基于上述区块链中反向链接结构及相应数据处理的方案思想，如图3所示，其为本发明实施例示出的环形区块链结构示意图一，包括：

至少一个环形链(如图3中由区块Block2、Block4和Block5构成的环形链)；

该环形链由多个区块沿同一环绕方向顺序链接后而成，且环形链的首端区块(如Block2)中存储有环形链的末端区块(如Block5)中的数据经不可逆算法计算得到的校验值。例如，该不可逆算法可以为哈希算法，相应的校验值为哈希值。

实际上，环形链结构可以视为一个正常延展的区块链部分(Block2→Block4→Block5的区块链部分)和一个在后区块指向在前区块的反向链接的区块链部分(Block5→Block2的区块链部分)所构成。

基于形成反向链接时，需要对具有反向链接关系的两个区块中的在前区块的修改，从而导致的校验无法通过的逻辑，可以判定该在前区块中的数据无效，即交易数据被关闭。基于这种数据被关闭的逻辑关系，在形成的环形链中还可以对上述关闭的逻辑关系进行拓展。比如，设置环形链中只有首端区块中的交易数据被关闭，或者设置环形链中所有区块中的交易数据被关闭，又或者当环形链中还链接有其他区块时，这些其他区块中的交易数据也同步被关闭等。

进一步地，在一个区块链中可以同时包含多个上述环形链结构，且这些环形链中的区块之间可以相互分离从而形成互不链接的多个环形链，也可以通过共用至少一个区块而相互链接在一起。

例如，上述环形区块链结构中可包括至少两个环形链，两个环形链共用一个首端区块，且首端区块中分别存储有该两个环形链的末端区块中的数据经不可逆算法计算得到的校验值。

如图4所示，为示出的两个环形链共用一个首端区块的区块链形态图。其中两个虚线框各自对应一个环形链，且Block2为这两个环形链的共用首端区块，且Block2的区块头中分别记录了末端区块Block5和末端区块Block7的校验值。

基于图4所示结构在实际场景中的具体应用，可以设置这样的关闭区块链中已有区块的逻辑，即当包含关闭区块链中已有区块的交易数据存储于至少两个新区块中；则当包含关闭区块链中已有区块的交易数据的全部新区块被生成，并且形成相应数量的多个环形链接后，才确定该已有区块中交易数据被最终关闭。

如图4中所示，假设末端区块Block5和末端区块Block7中记录有用于关闭Block2的所有交易数据，那么可以在Block5和区块Block7均与Block2形成反向链接，进而形成上述两个环形链后，才最终确定Block2中的交易数据无效，交易数据被关闭。

又例如，上述环形区块链结构中可包括至少两个环形链，两个环形链共用一个末端区块，且两个环形链中的首端区块中分别存储有该末端区块中的数据经不可逆算法计算得到的校验值。

如图5所示，为示出的两个环形链共用一个末端区块的区块链形态图。其中两个虚线框各自对应一个环形链，且Block6为这两个环形链的共用末端区块，且首端区块Block2和首端区块Block3的区块头中分别记录了末端区块Block6的校验值。

基于图5所示结构在实际场景中的具体应用，可以设置这样的关闭区块链中已有区块的逻辑，即当包含关闭区块链中多个已有区块的交易数据存储于同一个新区块中；则当包含关闭区块链中多个已有区块的交易数据的该同一新区块被生成，并且形成相应数量的多个环形链接后，分别确定该多个已有区块中交易数据被关闭。

如图5中所示，假设末端区块Block6中记录有用于关闭Block2和Block3的交易数据，那么可以在Block6与Block2形成反向链接，进而形成环形链后，确定Block2中的交易数据无效，交易数据被关闭；在Block6与Block3形成反向链接，进而形成环形链后，确定Block3中的交易数据无效，交易数据被关闭。在Block2、Block3中的交易数据被确认关闭后，还可以根据预置处理逻辑，将这两个环形链中的其他区块以及可能存在的与这些区块相互链接的其他区块中的交易数据也一并设置为无效。

进一步地，在上述任一种环形区块链结构中，还可以包括与环形链中任一区块链接的区块和/或子区块链。例如图6所示为在图3所示结构的基础上，与Block4还链接有区块Block6，以及由Block7和Block8构成的包含两个区块的子区块链。

在实际应用场景中，例如图6所示，在Block2中的交易数据被确认关闭后，还可以根据预置处理逻辑，将该环形链中的其他区块(如Block4、Block5)以及与这些区块(如Block4)相互链接的其他区块(Block6)和/或子区块链(由Block7和Block8构成的子区块链)的区块中的交易数据也一并设置为无效。

类似的，在实际应用场景中，例如图4所示，在Block2中的交易数据被确认关闭后，还可以根据预置处理逻辑，将两个环形链中的其他区块以及可能存在的与这些区块相互链接的其他区块和/或子区块链的区块中的交易数据也一并设置为无效。

类似的，在实际应用场景中，例如图5所示，在Block2、Block3中的交易数据被确认关闭后，还可以根据预置处理逻辑，将这两个环形链中的其他区块以及可能存在的与这些区块相互链接的其他区块和/或子区块链的区块中的交易数据也一并设置为无效。

本发明实施例提供的环形区块链结构，通过环形链接的区块指向关系，可以实现基于新生成的区块中的交易数据关闭掉区块链中已有区块中的交易数据的处理逻辑。

进一步地，在形成的至少两个环形链中，可以包含共用的一个首端区块，从而实现基于多个新生成的区块中的交易数据关闭掉区块链中已有区块中的交易数据的处理逻辑。

进一步地，在形成的至少两个环形链中，可以包含共用的一个末端区块，从而实现基于同一新生成的区块中的交易数据关闭掉区块链中多个已有区块中的交易数据的处理逻辑。

进一步地，在形成的环形链中，可以包含与环形链中任一区块链接的区块和/或子区块链，从而实现在基于新生成的区块中的交易数据关闭掉区块链中已有区块中的交易数据的同时，同步关闭掉与环形链中任一区块链接的其他区块中的交易数据的处理逻辑。

实施例二

基于上述区块链中反向链接结构及相应数据处理的方案思想，如图7所示，其为本发明实施例示出的数据处理方法流程图一，该方法的执行主体可以为区块链中的处理节点。如图7所示，该数据处理方法包括：

S710，响应于包含关闭区块链中已有区块的交易数据的新区块的生成，对新区块中的数据经不可逆算法计算得到校验值；

S720，将新区块的校验值写入到已有区块中，形成以已有区块为首端区块、以新区块为末端区块的环形链接，以标识已有区块中交易数据被关闭。

在区块链延展生成新区块的过程中，如果当前新区块中存储用于关闭已有区块的交易数据，那么在生成该新区块后，将新区块中的数据经不可逆算法计算得到校验值，并将该新区块的校验值写入到已有区块中，从而形成以已有区块为首端区块、以新区块为末端区块的环形链接。例如，该不可逆算法可以为哈希算法，相应的校验值为哈希值。该环形链接用以标识已有区块中交易数据被关闭。

S730，将形成具有关闭区块链中已有区块中交易数据的环形链接的区块链中的新增数据向区块链网络进行广播。

由于环形链接中包含反向链接，且反向链接涉及到之前的已有区块的修改，因此，在节点生成新区块后，不仅要广播新区块，也需要将已有区块中的新增数据向区块链网络进行广播，以通过多个节点的共识机制对最终的区块链的执行验证和确认。

进一步地，在上述方法步骤中，如果包含关闭区块链中已有区块的交易数据存储于至少两个新区块中，则图7所示方法步骤还可以具体细化为图8所示方法步骤，包括：

S810，响应于包含关闭区块链中已有区块的交易数据的新区块的生成，对新区块中的数据经不可逆算法计算得到校验值；

S820，将新区块的校验值写入到已有区块中，形成以已有区块为首端区块、以新区块为末端区块的环形链接；

步骤S810～S820与上述步骤S710～S720的内容相似。

具体地，上述包含关闭区块链中已有区块的交易数据可存储于至少两个新区块中。因此，基于已有区块形成的环形链接可以为多个。

S830，当包含关闭区块链中已有区块的交易数据的全部新区块被生成，形成相应数量的多个环形链接后，确定已有区块中交易数据被最终关闭。

在区块链延展生成新区块的过程中，用于关闭已有区块的交易数据可能位于不同的新区块中，这些新区块被全部生成后，可将新区块中的数据经不可逆算法计算得到校验值，并将该新区块的校验值写入到已有区块中，从而形成以已有区块为首端区块、以各新区块为末端区块的多个环形链接。该多个环形链接共同用以标识已有区块中交易数据被关闭。即基于每个新区块所形成的环形链均可以作为关闭已有区块中交易数据的非充分必要条件。

S840，将形成具有关闭区块链中已有区块中交易数据的环形链接的区块链中的新增数据向区块链网络进行广播。

步骤S840与上述步骤S730的内容相同。

进一步地，在确定区块链中已有区块中交易数据被关闭后，还可以确定该已有区块所在环形链接中的其他区块中交易数据同步被关闭。

比如，在资产的处理领域中，可能存在如下需求：在某个指定区块集中发售一批资产，在满足一定条件后，在之后的一个区块中执行一个特殊的交易，把之前指定区块的资产全部作废，同时基于该资产所形成的相关的资产也同步被作废。上述的条件，可以是经过一定的时间，比如，对于一些具有保质期的商品，在经过保质期后，该商品就没有价值了，而基于这些商品的相关业务(这部分交易数据被存储在于环形链接的其他区块中)也需要被停止。另外，上述条件也可以是资产的形态出现变化，当这种变化发生时，就要通过特殊的交易数据来触发该资产的作废。与此同时，基于这些资产的其他交易(这部分交易数据被存储在于环形链接的其他区块中)也可能被作废。

本发明实施例数据处理方法，基于环形链接的区块指向关系，可以实现基于新生成的区块中的交易数据关闭掉区块链中已有区块中的交易数据的处理逻辑。

进一步地，当包含关闭区块链中已有区块的交易数据存储于至少两个新区块中时，只有两个新区块所在的环形链接形成后，才最终标识已有区块中的交易数据被关闭。

进一步地，在确定区块链中已有区块中交易数据被关闭后，还可以确定该已有区块所在环形链接中的其他区块中交易数据同步被关闭。

实施例三

如图9所示，其为本发明实施例示出的数据处理装置的结构示意图一，该装置可以为设置在网络中的服务器，用于执行实施例二中所示的方法步骤。如图9所示，该数据处理装置包括：

校验值计算模块910，用于响应于包含关闭区块链中已有区块的交易数据的新区块的生成，对新区块中的数据经不可逆算法计算得到校验值；

区块链接模块920，用于将新区块的校验值写入到已有区块中，形成以已有区块为首端区块、以新区块为末端区块的环形链接，以标识已有区块中交易数据被关闭；

数据广播模块930，用于将形成具有关闭区块链中已有区块中交易数据的环形链接的区块链中的新增数据向区块链网络进行广播。

进一步地，上述包含关闭区块链中已有区块的交易数据存储于至少两个新区块中；

相应的，区块链接模块920还用于，

当包含关闭区块链中已有区块的交易数据的全部新区块被生成，形成相应数量的多个环形链接后，确定已有区块中交易数据被最终关闭。

进一步地，上述区块链接模块920还用于，

在确定区块链中已有区块中交易数据被关闭后，确定该已有区块所在环形链接中的其他区块中交易数据同步被关闭。

本发明实施例数据处理装置，基于环形链接的区块指向关系，可以实现基于新生成的区块中的交易数据关闭掉区块链中已有区块中的交易数据的处理逻辑。

进一步地，当包含关闭区块链中已有区块的交易数据存储于至少两个新区块中时，只有两个新区块所在的环形链接形成后，才最终标识已有区块中的交易数据被关闭。

进一步地，在确定区块链中已有区块中交易数据被关闭后，还可以确定该已有区块所在环形链接中的其他区块中交易数据同步被关闭。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各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，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种环形区块链结构，其特征在于，包括：至少一个环形链；

所述环形链由多个区块沿同一环绕方向顺序链接后而成，且所述环形链的首端区块中存储有所述环形链的末端区块中的数据经不可逆算法计算得到的校验值。

2.根据权利要求1所述的环形区块链结构，其特征在于，所述环形区块链结构中包括至少两个所述环形链，所述两个环形链共用一个首端区块，且所述首端区块中分别存储有该两个所述环形链的末端区块中的数据经不可逆算法计算得到的校验值。

3.根据权利要求1所述的环形区块链结构，其特征在于，所述环形区块链结构中包括至少两个所述环形链，所述两个环形链共用一个末端区块，且两个所述环形链中的所述首端区块中分别存储有该末端区块中的数据经不可逆算法计算得到的校验值。

4.根据权利要求1-3中任一种所述的环形区块链结构，其特征在于，还包括：

与所述环形链中任一区块链接的区块和/或子区块链。

5.一种数据处理方法，其特征在于，包括：

响应于包含关闭区块链中已有区块的交易数据的新区块的生成，对新区块中的数据经不可逆算法计算得到校验值，并将该新区块的校验值写入到已有区块中，形成以所述已有区块为首端区块、以新区块为末端区块的环形链接，以标识所述已有区块中交易数据被关闭；

将形成具有关闭区块链中已有区块中交易数据的环形链接的区块链中的新增数据向区块链网络进行广播。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述包含关闭区块链中已有区块的交易数据存储于至少两个新区块中；

所述方法还包括：

当包含关闭区块链中已有区块的交易数据的全部新区块被生成，形成相应数量的多个环形链接后，确定所述已有区块中交易数据被最终关闭。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在确定区块链中已有区块中交易数据被关闭后，确定该已有区块所在环形链接中的其他区块中交易数据同步被关闭。

8.一种数据处理装置，其特征在于，包括：

校验值计算模块，用于响应于包含关闭区块链中已有区块的交易数据的新区块的生成，对新区块中的数据经不可逆算法计算得到校验值；

区块链接模块，用于将所述新区块的校验值写入到已有区块中，形成以所述已有区块为首端区块、以新区块为末端区块的环形链接，以标识所述已有区块中交易数据被关闭；

数据广播模块，用于将形成具有关闭区块链中已有区块中交易数据的环形链接的区块链中的新增数据向区块链网络进行广播。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述包含关闭区块链中已有区块的交易数据存储于至少两个新区块中；

所述区块链接模块还用于，

当包含关闭区块链中已有区块的交易数据的全部新区块被生成，形成相应数量的多个环形链接后，确定所述已有区块中交易数据被最终关闭。

10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述区块链接模块还用于，

在确定区块链中已有区块中交易数据被关闭后，确定该已有区块所在环形链接中的其他区块中交易数据同步被关闭。