CN108769150A - 区块链网络的数据处理方法、装置、集群节点和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种区块链网络的数据处理方法、装置、集群节点和存储介质。其中，该方法应用于区块链系统中的集群节点，所述集群节点包括至少两个子节点，该方法包括：通过所述集群节点的逻辑层接口，基于区块链协议与区块链系统中其他节点进行交互；根据交互的信息，控制所述集群节点的子节点进行分布式处理。本发明实施例的技术方案，通过引入集群式超级节点，能够利用集群节点中的多个子节点以及分布式处理方式，来提高集群节点的整体硬件能力和工作可靠性，进而使得该集群节点所属的所有者较少蒙受经济损失。

Description

区块链网络的数据处理方法、装置、集群节点和存储介质

技术领域

本发明实施例涉及计算设备的数据处理技术，尤其涉及一种区块链网络的数据处理方法、装置、集群节点和存储介质。

背景技术

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。

目前的区块链架构是一个全副本的节点网络，每个节点都需要承担大量的计算、存储和通信的工作。具体是，在区块链网络中产生的事务，会形成事务提交请求发送到区块生成节点；区块生成节点进行事务处理之后，形成事务数据添加到区块中；区块生成节点把区块发送给其他节点进行验证，而后确认区块生效。上述过程，尤其是区块生成节点需要具备较强的数据计算能力、数据存储能力、以及网络传输能力。

但是，各个节点设备都会面临如下问题：由于硬件配置不高或网络性能不稳定，导致其工作性能较差；由于出现故障而导致工作稳定性差或者数据丢失使得数据存储不可靠。

上述问题的严重性是多方面的，例如：

1、在联盟链中，因为联盟节点牺牲导致的数据不可靠，有可能使得该节点数据无法恢复；或者在进行数据同步的时候，容易受恶意数据的干扰；

2、在基于DPOS(Delegated Proof of Stake，委任权益证明)的公链领域，如果超级节点不能稳定的提供服务，则会受到严厉的惩罚措施，损失巨额经济利益。

可见，现有技术中区块链节点的不可靠工作，会给自身带来严重数据损失和经济损失。但是，若仅通过提高硬件配置和网络传输能力，降低故障率来解决此问题，则会导致成本显著增高。

发明内容

本发明实施例提供一种区块链网络的数据处理方法、装置、集群节点和存储介质，以提高区块链节点工作的可靠性。

第一方面，本发明实施例提供了一种区块链网络的数据处理方法，应用于区块链系统中的集群节点，所述集群节点包括至少两个子节点，该方法包括：

通过所述集群节点的逻辑层接口，基于区块链协议与区块链系统中其他节点进行交互；

根据交互的信息，控制所述集群节点的子节点进行分布式处理。

第二方面，本发明实施例还提供了一种区块链网络的数据处理装置，应用于区块链系统中的集群节点，所述集群节点包括至少两个子节点，该装置包括：

交互模块，用于通过所述集群节点的逻辑层接口，基于区块链协议与区块链系统中其他节点进行交互；

处理模块，用于根据交互的信息，控制所述集群节点的子节点进行分布式处理。

第三方面，本发明实施例还提供了区块链集群节点，包括至少两个子节点，其中，所述子节点包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现第一方面中任意所述的区块链网络的数据处理方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面中任意所述的区块链网络的数据处理方法。

本发明实施例提供的区块链网络的数据处理方法、装置、集群节点和存储介质，通过引入集群式超级节点，能够通过该集群节点的逻辑层接口与区块链系统中的其他节点进行交互，还能够利用集群节点中的多个子节点以及分布式处理方式，来提高集群节点的整体硬件能力和工作可靠性。因此使得该集群节点作为一个整体能够可靠工作，进而使得该集群节点所属的所有者较少蒙受经济损失。

附图说明

图1A是本发明实施例一中提供的一种区块链网络的数据处理方法的流程图；

图1B是本发明实施例一中所适用的区块链网络的架构示意图；

图2是本发明实施例二中提供的一种区块链网络的数据处理方法的流程图；

图3是本发明实施例三中提供的一种区块链网络的数据处理方法的流程图；

图4是本发明实施例四中提供的一种区块链网络的数据处理方法的流程图；

图5是本发明实施例五中提供的一种区块链网络的数据处理装置的结构框图；

图6是本发明实施例六中提供的一种区块链集群节点的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1A为本发明实施例一提供的一种区块链网络的数据处理方法的流程图，本实施例可适用于区块链系统中的节点，基于区块链协议相互交互或进行区块生成、区块验证及事务数据查询等情况。所适用的区块链可以是公有链、联盟链或私有链。

本发明实施例的方案应用于区块链系统中的集群节点，如图1B所示，该区块链网络中包括多个独立工作的节点20，所谓独立工作一般是指其所属于独立的所有者，拥有独立的事务处理能力或身份等。在该区块链网络中示例性的包括了一个集群节点10，该集群节点10包括至少两个子节点11，集群节点10作为一个独立工作的整体节点，参与到区块链系统的运行过程中。当然，集群节点10的数量不限于一个，其通常是所属于同一个所有者(或所属于同一个联盟的)的，能够独立处理区块链中的事务，例如交易、文档存储、智能合约签订等事务。

本实施例的方法可以由本发明实施例提供的区块链网络的数据处理装置来执行，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，并可集成于集群节点中，可以集成于集群节点的任意子节点中，尤其适用于集成在集群节点能够作为主节点的子节点中。参见图1A，该方法具体包括：

S110，通过集群节点的逻辑层接口，基于区块链协议与区块链系统中其他节点进行交互。

其中，集群节点包括两个或两个以上的子节点，子节点之间可以是完全对等的关系，或者也可以切换地设置一个子节点作为主节点，还可以增设一个中转设备进行部分集中控制。

集群节点内部子节点可以基于分布式一致性算法来实现协同工作；可以采用并行处理算法来进行任务的并行处理；还可以基于分布式存储算法来实现多副本备份存储。通常，可以固定配置集群节点中的子节点，尤其是同一个所有者更倾向于稳定配置子节点。子节点是否处于工作状态则可以根据情况动态控制。可选的是，任何子节点均可动态的加入或退出集群节点。

逻辑层是区块链系统中的节点进行交互，实现区块逻辑所处的层。逻辑层接口是指集群节点作为一个整体与区块链系统中的各节点进行交互的接口；集群节点的逻辑层接口可以是一个虚拟的IP接口。区块链协议是指用于约束和保护区块链系统中各节点利益的各种机制，如共识机制、多方密钥协商协议和惩罚机制等。集群节点可以通过统一的逻辑层接口来实现对外的交互，逻辑层接口可以配置在任意一个子节点，或设置在主节点或中转设备，例如，采用虚拟IP地址的方式实现对外的统一接口。主节点可通过分布式一致性算法如Paxos算法、Raft算法或Pbft算法等确定。以Zookeeper为例进行说明,部署一个Zookeeper(Zookeeper本身是用Paxos的开源实现)，所有子节点去竞争Zookeeper的分布式锁，如果竞争成功，则成为主节点。竞争时间N时间失效，主节点必须保证N时间内重新更新下一次失效时间，保证长期有效。主节点可通过配置的逻辑层接口，基于区块链协议与区块链系统中其他节点进行交互。

示例性的，为了避免集群节点对外进行交互的主节点受到攻击导致工作状态不稳定等，可通过采用一个配置有逻辑层虚拟接口的中转设备或主节点与区块链系统中的其他节点进行交互。可选的，通过集群节点的逻辑层接口，基于区块链协议与区块链系统中其他节点进行交互可以包括接收和发送两方面，具体的：

第一，通过集群节点中的主节点或中转设备上配置的逻辑层虚拟接口，接收区块链系统中传输的信息，并根据信息的内容将信息转发至集群节点中的子节点进行处理。

第二，通过集群节点中的主节点或中转设备，获取集群节点中子节点需要向区块链系统中其他节点传输的信息，并通过逻辑层虚拟接口向区块链系统中传输。

其中，中转设备是指能够将接收的信息传输给对应方的设备，如可以是交换设备或路由设备。传输的信息可以是各种信息，包括但不限于竞争区块生成权的信息、区块验证信息及事务数据查询和反馈信息等。示例性的，集群节点的主节点或中转设备中存储有各子节点的物理IP与虚拟IP之间的对应关系，以及各子节点当前的工作状态、处理能力及存储空间等。

具体的，由于集群节点中各子节点的处理能力、算力、存储空间等不同，因此，当主节点或中转设备接收到区块链系统中传输的信息时，可依据信息的内容的复杂度、具体内容、字节数或数量等，采用转发策略将该信息转发至集群节点中的子节点进行处理。其中，转发策略可以是基于分布式存储算法进行调度、或根据集群节点的内部地址索引转发到相应子节点、或在多个子节点工作能力、硬件性能等相当的情况下随机分配给某个或某些子节点处理等；分布式存储算法包括但不限于Hadoop生态、NoSQL存储模型、SQL存储模型以及其他存储模型，或多种存储模型的混合存储。其中，NoSQL存储模型包括但不限于redis、mongodb和couchdb等；SQL存储模型包括不限于mysql、orcale和Sqlsever等。

对应的，在集群节点中子节点需要向区块链系统中其他节点传输信息时，集群节点中的主节点或中转设备获取集群节点中子节点需要向区块链系统中其他节点传输的信息，通过逻辑层虚拟接口将该传输的信息传输至区块链系统。也可以是集群节点中的子节点直接基于子节点本身的物理IP与虚拟IP之间的对应关系，直接将需要向区块链系统中其他节点传输的信息通过虚拟IP传输给区块链系统中其他节点。

为了避免出现当前主节点不能合理的控制集群节点的至少一个子节点对一段时间段内产生的事务数据进行处理形成区块或不能将产生的区块发送给区块链系统中的其他节点等造成严重数据损失和经济损失的现象，本实施例对当前主节点进行实时检测。示例性的，还可以包括：在集群节点中，按照设定算法切换地确定一个子节点作为当前的主节点。其中，设定算法可以是当前主节点在发生故障、负载过重等条件时进行主节点的切换，即从各备选主节点中选择一个作为新的当前的主节点。

S120，根据交互的信息，控制集群节点的子节点进行分布式处理。

其中，交互的信息是指集群节点通过逻辑层接口与区块链系统中的其他节点进行交互的信息，可以包括区块链系统中基于共识机制交互的消息、区块链系统中发生的事务提交请求、区块链系统中传输的区块数据及区块链系统中传输的事务数据查询请求和反馈的查询事务数据等中的至少一种。当然，本领域技术人员可以理解，集群节点作为区块链网络中一个可独立工作的节点，能够交互任何区块链网络中需要交互的信息。

示例性的，交互的信息不同，则对应的控制集群节点的子节点进行分布式处理的方法不同，即每种交互的信息可以对应有不同的调度策略，后续实施例将介绍几种集群节点中的主节点根据交互的信息控制集群节点的子节点进行分布式处理的方案。

本发明实施例提供的区块链网络的数据处理方法，通过引入集群式超级节点，并通过该集群节点的逻辑层接口与区块链系统中的其他节点进行交互，能够利用集群节点中的多个子节点以及分布式处理方式，来提高集群节点的整体硬件能力和工作可靠性，使得该节点能够可靠工作，进而得该节点所属的所有者较少蒙受经济损失。并且，利用集群节点的分布式处理方式，在提高工作可靠性的基础上，其所需投入的成本是有限的。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种区块链网络的数据处理方法的流程图，本实施例在上述实施例一的基础上，提供了一种集群节点基于区块链协议与区块链系统中其他节点进行交互的信息，是区块链系统中基于共识机制交互的消息时，根据交互的信息，控制集群节点的子节点进行分布式处理的方法。具体的，参见图2，该方法包括：

S210，通过集群节点的逻辑层接口，基于区块链协议与区块链系统中其他节点进行交互。

S220，如果交互的信息是共识机制消息，则确定集群节点各子节点的当前资源总和，作为共识机制的反馈结果。

其中，共识机制是区块链技术的重要组成部分，其作用是供区块链系统中多个节点就某一目标达成共识，例如基于共识机制可以确定具有区块生成权的节点，还可以就智能合约达成一致等。

共识机制消息可以是区块链系统中的节点互相了解其他节点基础信息的消息，也可以是区块链系统中的节点竞争获取区块生成权时的消息，如基于工作量证明的共识机制消息。

由于集群节点的子节点的状态实时在发生变化，所以需要确定集群节点资源的总和，以供后续选取区块生成节点时，作为各区块链系统中的节点进行选取的依据。资源总和可以是集群节点内各子节点的硬件能力、经济能力、稳定性、存储空间、算力、通信性能及防攻击能力等任意一项或多项的总和；反馈结果即为将当前资源总和及集群节点所在区块链系统的编号进行压缩、编码等处理形成的信息。

具体的，集群节点中的主节点通过汇总集群节点中各子节点的资源等得到当前资源总和，并通过逻辑层接口将当前资源总和发送给区块链系统中的其他节点。对应的，主节点还可以接收区块链系统中的其他节点发送的该节点的资源信息，并存储在主节点上或其他一个或多个子节点上。

集群节点的资源总和可以作为基础信息提供给区块链网络中的其他节点。集群节点也可以利用分布式计算能力来处理共识机制消息。

示例性的，当共识机制的消息是基于工作量证明的共识机制消息时，控制集群节点的子节点进行分布式处理还可以是：如果交互的信息是基于工作量证明的共识机制消息，则基于并行计算方法，调度集群节点的至少一个子节点进行并行处理，将并行处理的工作量结果作为共识机制的反馈结果。

其中，基于工作量证明的共识机制即工作量证明机制，用于基于区块链系统中各节点的算力、硬件能力及网络质量等证明因素来选择当前区块生成节点。例如，采用工作量证明机制的比特币形式的区块链系统，在工作量证明机制下，各个节点通过竞争挖矿的方式，将第一个完成挖矿的节点作为当前区块生成节点。

集群节点可使用并行计算方法，调度多个子节点同时提供工作量证明。并行计算方法是指控制集群节点进行分布式计算的方法；包括但不限于Map/Reduce、Spark、MPI、基于Msg-Queue的生产者消费者模型和基于RPC的任务分发模型等。工作量结果即为是否生成区块。

示例性的，挖矿的过程即为生成区块的过程。具体的整个实现过程为：当区块链系统中的各节点基于工作量证明的共识机制竞争区块生成权时，集群节点中的主节点将对接收到的事务提交请求之间的依赖关系进行识别，并将无依赖关系的事务提交请求发送给处于空闲状态的子节点进行并行处理，直至所有的事务提交请求处理完成，得到事务数据为止。将得到的事务数据采用哈希运算求解，将结果值与当前网络的难度值做对比，如果小于难度值，则解题成功，即生成区块。主节点将生成的区块发送给区块链系统中的其他节点。

本发明实施例提供的区块链网络的数据处理方法，通过引入集群式超级节点，通过该集群节点的逻辑层接口与区块链系统中的其他节点进行交互，当交互的信息是区块链系统中基于共识机制交互的消息时，通过并行计算方法，控制集群节点中的至少一个子节点进行并行处理来竞争区块生成权，能够显著提高该节点的工作效率以及获得区块生成权的概率。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种区块链网络的数据处理方法的流程图，本实施例在上述实施例的基础上，提供了一种集群节点基于区块链协议与区块链系统中其他节点进行交互的信息，是向区块链系统传输区块数据时，根据交互的信息，控制集群节点的子节点进行分布式处理的方法。具体的，参见图3，该方法包括：

S310，通过集群节点的逻辑层接口，基于区块链协议与区块链系统中其他节点进行交互。

S320，如果交互的信息是向区块链系统传输区块数据，则控制集群节点中的一个或多个子节点进行区块数据的广播。

其中，区块数据可以是通过区块链系统中的节点将对事务提交请求进行诸如信息转换、格式调整、或代码运行等处理所得到的数据打包所形成的；也可以是基于权益证明的共识机制进行投票选择区块生成节点时，将投票信息写入当前区块所形成的。还可以是其他的需要在区块中进行存储的数据所形成的等。

需要说明的是，此时集群节点可以是区块生成节点，也可以不是。

具体的，当集群节点需要向区块链系统传输区块数据时，可以是集群节点中的任何一个子节点通过主节点的逻辑层接口以广播的形式将区块数据发送至区块链系统。进一步的，为了避免当仅有一个子节点发送数块数据时，如果该子节点不稳定，出现的区块链系统中的其他节点接收不到该区块数据或易被攻击等现象，主节点可随机控制多个子节点同时向区块链系统发送区块数据。

对应的，如果交互的信息是从区块链系统其他节点接收的事务提交请求或区块数据，则根据交互的信息，控制集群节点的子节点进行分布式处理可以包括：如果交互的信息是从区块链系统其他节点接收的事务提交请求或区块数据，则控制所述集群节点作为区块生成节点或区块验证节点，在身份认证和事务处理环节，调度各子节点对多个事务提交请求进行并行处理。

其中，事务提交请求是指区块链系统中的一段时间内发生的交易请求或其他待处理的事务请求。身份认证是指集群节点对数据进行加解密等身份认证的过程，例如采用公钥对事务提交请求数据本身、区块数据或事务数据等进行加解密的过程。

具体的，当交互的信息是从区块链系统其他节点接收的事务提交请求时，集群节点作为区块生成节点，集群节点中的主节点将对接收到的事务提交请求之间的依赖关系进行识别，并将无依赖关系的至少两个事务提交请求发送给处于空闲状态的子节点进行并行处理，直至所有的事务提交请求处理完成。

当交互的信息是从区块链系统其他节点接收的区块数据时，集群节点作为区块验证节点，对接收到的区块数据进行解密，同时对接收的事务提交请求进行与区块生成节点同样的处理过程，即控制集群节点中的各节点对无依赖关系的至少两个事务提交请求进行并行处理，以验证处理得到的区块数据是否与接收到的区块数据一致，若一致则认可该区块数据并存储，否则不认可该区块数据并丢弃。

本发明实施例提供的区块链网络的数据处理方法，通过引入集群式超级节点，通过该集群节点的逻辑层接口与区块链系统中的其他节点进行交互，当交互的信息是向区块链系统输出区块数据时，集群节点中的主节点控制集群节点中的一个或多个子节点以广播的形式向区块链系统发送区块数据，可实现稳定传输；当交互的信息是从区块链系统其他节点接收的事务提交请求或区块数据时，对多个事务请求进行并行处理，能够显著提高该节点的工作效率。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的一种区块链网络的数据处理方法的流程图，本实施例在上述实施例的基础上，提供了一种集群节点基于区块链协议与区块链系统中其他节点进行交互的信息是区块链系统其他节点接收的事务提交请求或区块数据时，根据交互的信息，控制集群节点的子节点进行分布式处理的方法。具体的，参见图4，该方法包括：

S410，通过集群节点的逻辑层接口，基于区块链协议与区块链系统中其他节点进行交互。

S420，如果交互的信息是从区块链系统其他节点接收的事务提交请求或区块数据，则对生成的或验证确认的区块数据，采用分布式存储算法，调度各子节点进行分布式存储。

其中，分布式存储算法分布式存储算法包括但不限于Hadoop生态、NoSQL存储模型、SQL存储模型以及其他存储模型，或多种存储模型的混合存储。其中，NoSQL存储模型包括但不限于redis、mongodb和couchdb等；SQL存储模型包括不限于mysql、orcale和Sqlsever等。

以Hadoop生态为例进行说明。Hadoop是一个能够对大量数据进行分布式处理的软件框架，核心包括HDFS和MapReduce。可以基于HDFS将区块数据分别存储在至少两个子节点上进行数据副本的备份。示例性的，可根据数据恢复速度动态确定副本数据的数量。一个区块数据也可以拆分成多份，分别存储在不同的子节点。

S430，在集群节点中建立分布式数据存储索引。

为了快速的响应事务数据查询请求，可在集群节点中建立分布式数据存储索引表，以便能够快速查找到相应的事务数据。

示例性的，在集群节点中建立分布式数据存储索引可以包括：在每个子节点中存储区块数据时，建立各区块的区块索引，以及每个区块中事务数据的事务索引；在各子节点中，建立子节点与区块数据对应关系的子节点索引。

本实施例通过上述方法相当于建立了两级索引，在集群节点通过逻辑层接口接收到事务数据查询请求时，由于各子节点中均能查询到事务数据所属区块位于哪个子节点，因此可先在任意一个子节点的子节点索引中查找到事务数据属于的区块存储于哪个子节点，而后根据区块索引和事务索引在存储区块的子节点中查询到事务数据。查询到的事务数据可通过逻辑层接口反馈给其他节点。

本发明实施例提供的区块链网络的数据处理方法，通过引入集群式超级节点，通过该集群节点的逻辑层接口与区块链系统中的其他节点进行交互，当交互的信息是从区块链系统其他节点接收的事务提交请求或区块数据时，采用分布式存储算法对区块数据进行分布式存储，充分合理的利用了集群节点的存储空间，同时建立两级索引，能够快速查找到需要查询的事务数据。

实施例五

图5为本发明实施例五提供的一种区块链网络的数据处理装置的结构框图，该装置可执行本发明任意实施例所提供的区块链网络的数据处理方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。如图5所示，该装置可以包括：

交互模块510，用于通过集群节点的逻辑层接口，基于区块链协议与区块链系统中其他节点进行交互；

处理模块520，用于根据交互的信息，控制集群节点的子节点进行分布式处理。

本发明实施例提供的区块链网络的数据处理装置，通过引入集群式超级节点，并通过该集群节点的逻辑层接口与区块链系统中的其他节点进行交互，能够利用集群节点中的多个子节点以及分布式处理方式，来提高集群节点的整体硬件能力和工作可靠性，使得该节点能够可靠工作，进而得该节点所属的所有者较少蒙受经济损失。

示例性的，交互模块510具体可以用于：

通过集群节点中的主节点或中转设备上配置的逻辑层虚拟接口，接收区块链系统中传输的信息，并根据信息的内容将信息转发至集群节点中的子节点进行处理；

通过集群节点中的主节点或中转设备，获取集群节点中子节点需要向区块链系统中其他节点传输的信息，并通过逻辑层虚拟接口向区块链系统中传输。

可选的，上述装置还可以包括：

主节点确定模块，用于在集群节点中，按照设定算法切换地确定一个子节点作为当前的主节点。

需要说明的是，基于区块链协议与区块链系统中其他节点进行交互的信息可以包括下述至少一种：区块链系统中基于共识机制交互的消息；区块链系统中发生的事务提交请求；区块链系统中传输的区块数据；区块链系统中传输的事务数据查询请求和反馈的查询事务数据。

示例性的，处理模块520具体可以用于：

如果交互的信息是基于工作量证明的共识机制消息，则基于并行计算方法，调度集群节点的至少一个子节点进行并行处理，将并行处理的工作量结果作为共识机制的反馈结果。

可选的，处理模块520具体还可以用于：

如果交互的信息是共识机制消息，则确定集群节点各子节点的当前资源总和，作为共识机制的反馈结果。

可选的，处理模块520具体还可以用于：

如果交互的信息是向区块链系统传输区块数据，则控制集群节点中的一个或多个子节点进行区块数据的广播。

可选的，处理模块520具体还可以用于：

如果交互的信息是从区块链系统其他节点接收的事务提交请求或区块数据，则控制集群节点作为区块生成节点或区块验证节点，在身份认证和事务处理环节，调度各子节点对多个事务提交请求进行并行处理。

可选的，处理模块520具体还可以包括：

分布式存储单元，用于如果交互的信息是从区块链系统其他节点接收的事务提交请求或区块数据，则对生成的或验证确认的区块数据，采用分布式存储算法，调度各子节点进行分布式存储；

数据存储索引建立单元，用于在集群节点中建立分布式数据存储索引。

示例性的，数据存储索引建立单元具体用于：

在每个子节点中存储区块数据时，建立各区块的区块索引，以及每个区块中事务数据的事务索引；在各子节点中，建立子节点与区块数据对应关系的子节点索引。

实施例六

图6为本发明实施例六提供的一种区块链集群节点的结构示意图。该集群节点10包括至少两个子节点11，子节点11包括一个或多个处理器60；存储装置61，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明任意实施例所提供的区块链网络的数据处理方法，达到相应的有益效果。

具体的，可以是任意一个子节点11具备上述结构，实现上述功能。也可以是能够作为主节点的子节点11具备上述结构，实现上述功能，其他子节点11在主节点的控制下工作。该集群节点10还可以包括中转设备，实现对外的消息收发。

如图6所示，该子节点11的处理器60和存储装置61可以通过总线或其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。

存储装置61作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的区块链网络的数据处理装置对应的模块(例如，用于区块链网络的数据处理装置中的交互模块510)。处理器60通过处理存储在存储装置61中的软件程序、指令以及模块，从而执行区块链集群节点的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的区块链网络的数据处理方法。

存储装置61可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储装置61可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储装置61可进一步包括相对于处理器60远程设置的存储装置，这些远程存储装置可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

实施例七

本发明实施例七还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时可实现上述任意实施例所提供的区块链网络的数据处理方法。该计算机可读存储介质，可以配置于集群节点的任意一个子节点上；或者配置于集群节点的主节点上；或者也可以分布式配置在集群节点的多个子节点上。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如”C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (13)

1.一种区块链网络的数据处理方法，其特征在于，应用于区块链系统中的集群节点，所述集群节点包括至少两个子节点，所述方法包括：

通过所述集群节点的逻辑层接口，基于区块链协议与区块链系统中其他节点进行交互；

根据交互的信息，控制所述集群节点的子节点进行分布式处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述集群节点的逻辑层接口，基于区块链协议与区块链系统中其他节点进行交互，包括：

通过所述集群节点中的主节点或中转设备上配置的逻辑层虚拟接口，接收区块链系统中传输的信息，并根据所述信息的内容将所述信息转发至所述集群节点中的子节点进行处理；

通过所述集群节点中的主节点或中转设备，获取集群节点中子节点需要向区块链系统中其他节点传输的信息，并通过所述逻辑层虚拟接口向区块链系统中传输。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述集群节点中，按照设定算法切换地确定一个子节点作为当前的主节点。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于区块链协议与区块链系统中其他节点进行交互的信息包括下述至少一种：

区块链系统中基于共识机制交互的消息；

区块链系统中发生的事务提交请求；

区块链系统中传输的区块数据；

区块链系统中传输的事务数据查询请求和反馈的查询事务数据。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据交互的信息，控制所述集群节点的子节点进行分布式处理，包括：

如果交互的信息是基于工作量证明的共识机制消息，则基于并行计算方法，调度所述集群节点的至少一个子节点进行并行处理，将并行处理的工作量结果作为共识机制的反馈结果。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据交互的信息，控制所述集群节点的子节点进行分布式处理，包括：

如果交互的信息是共识机制消息，则确定所述集群节点各子节点的当前资源总和，作为共识机制的反馈结果。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据交互的信息，控制所述集群节点的子节点进行分布式处理，包括：

如果交互的信息是向区块链系统传输区块数据，则控制所述集群节点中的一个或多个子节点进行区块数据的广播。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据交互的信息，控制所述集群节点的子节点进行分布式处理，包括：

如果交互的信息是从区块链系统其他节点接收的事务提交请求或区块数据，则控制所述集群节点作为区块生成节点或区块验证节点，在身份认证和事务处理环节，调度各子节点对多个事务提交请求进行并行处理。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据交互的信息，控制所述集群节点的子节点进行分布式处理，包括：

如果交互的信息是从区块链系统其他节点接收的事务提交请求或区块数据，则对生成的或验证确认的区块数据，采用分布式存储算法，调度各子节点进行分布式存储；

在集群节点中建立分布式数据存储索引。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在集群节点中建立分布式数据存储索引，包括：

在每个子节点中存储区块数据时，建立各区块的区块索引，以及每个区块中事务数据的事务索引；

在各子节点中，建立子节点与区块数据对应关系的子节点索引。

11.一种区块链网络的数据处理装置，其特征在于，应用于区块链系统中的集群节点，所述集群节点包括至少两个子节点，所述装置包括：

交互模块，用于通过所述集群节点的逻辑层接口，基于区块链协议与区块链系统中其他节点进行交互；

处理模块，用于根据交互的信息，控制所述集群节点的子节点进行分布式处理。

12.一种区块链集群节点，其特征在于，包括：至少两个子节点，其中，所述子节点包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-10中任一所述的区块链网络的数据处理方法。

13.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-10中任一所述的区块链网络的数据处理方法。