CN109194485A - 一种多类型网络节点的组网方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种多类型网络节点的组网方法，其中，该方法包括：业务节点发布智能合约要求组网；多个超级节点接收所述智能合约，并判断所述智能合约是否合法；如果所述智能合约合法，所述多个超级节点进行算力比拼，并将算力最大的超级节点确定为获胜超级节点；所述获胜超级节点获得组网记账权，并查询所述业务节点的节点类型；所述获胜超级节点全网广播所述智能合约，接收多个用户节点发送的验证请求，对所述多个用户节点进行身份验证，将身份验证通过的用户节点参与组网，进行点对点连接。本发明实施例的技术方案对网络节点进行分层，能够通过业务类型和节点类型来实现自组网。

Description

一种多类型网络节点的组网方法

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种多类型网络节点的组网方法。

背景技术

从比特币开启的区块链技术浪潮以来，各种区块链技术不断发展与涌现。区块链一般涉及三种底层技术，即点对点网络技术、密码学技术和分布式一致性技术。为了适应不同场景的需求，区块链系统在实际应用的过程中往往需要进行相应的改造，以满足特点业务的要求，比如身份认证、共识机制、密钥管理、交易频次、响应时间、隐私保护、监管要求等等。然而，目前诸如比特币、以太坊等区块链技术都是以平等和网络零要求准入，这样将会出现较多问题，例如存储空间以及安全扩展性等问题。

以比特币和以太坊为例，两者均使用对等网络(Peer to Peer，简称P2P)。P2P网络是指位于同一网络中的每台计算机都彼此对等，各个节点共同提供网络服务，不存在任何“特殊”节点。每个网络节点以扁平的拓扑结构相互连通，节点间通过比拼算力获得记账权。由于目前可联网设备的大力扩展，设备的类型繁多，各种类型的设备在硬件性能和软件要求上各不相同，使得部分设备获得记账权的概率很小甚至趋于零。因此，有必要设计一种能够使多类型网络节点协同工作的方法。

发明内容

本发明实施例提供了一种多类型网络节点的组网方法，对网络节点进行分层，能够通过业务类型和节点类型来实现自组网。

本发明实施例第一方面提供一种多类型网络节点的组网方法，包括：

业务节点发布智能合约要求组网；

多个超级节点接收所述智能合约，并判断所述智能合约是否合法；

如果所述智能合约合法，所述多个超级节点进行算力比拼，并将算力最大的超级节点确定为获胜超级节点；

所述获胜超级节点获得组网记账权，并查询所述业务节点的节点类型；

所述获胜超级节点全网广播所述智能合约，接收多个用户节点发送的验证请求，对所述多个用户节点进行身份验证，将身份验证通过的用户节点参与组网，进行点对点连接。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述多个超级节点接收所述智能合约，并判断所述智能合约是否合法，包括：

所述多个超级节点接收所述智能合约，并利用多数一致原则判断所述智能合约是否合法；

如果所述多个超级节点中多数判定所述智能合约合法，则确定所述智能合约是合法的；

如果所述多个超级节点中多数判定所述智能合约不合法，则确定所述智能合约是不合法的。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述获胜超级节点获得组网记账权，并查询所述业务节点的节点类型之前，所述方法还包括：

所述业务节点获取自身的基本信息，并将所述基本信息上传至所述获胜超级节点中存储；

其中，所述获胜超级节点获得组网记账权，并查询所述业务节点的节点类型，包括：

所述获胜超级节点获得组网记账权，查询所述业务节点的基本信息，并根据所述基本信息确定所述业务节点的节点类型。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述业务节点的基本信息至少包括所述业务节点的芯片架构、操作系统、内存大小、是否具有摄像头、是否具有蓝牙以及供电方式。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述获胜超级节点根据所述基本信息确定所述业务节点的节点类型，包括：

所述获胜超级节点根据所述基本信息获取历史交易数据，并根据所述历史交易数据采用聚类方式确定所述业务节点的节点类型。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述历史交易数据至少包括交易时间、吞吐量、交易安全等级、交易设备算力值以及交易分布的分布值。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述业务节点的节点类型包括超级节点、常规节点、引擎节点和微节点中的其中一种。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述智能合约中包含身份验证标识，每一用户节点发送的验证请求包括对应用户节点的身份识别码，所述获胜超级节点对所述多个用户节点进行身份验证，包括：

所述获胜超级节点将每一用户节点的身份识别码分别与所述身份验证标识进行比对，如果有用户节点的身份识别码与所述身份验证标识匹配，则该用户节点身份验证通过；或者，

所述获胜超级节点将每一用户节点的身份识别码分别与所述身份验证标识进行hash值计算，如果有用户节点的身份识别码与所述身份验证标识进行hash值计算所得结果中包含预定数据，则该用户节点身份验证通过。

本发明实施例中当用户想要进行业务交易时，用户可以编辑智能合约并部署到区块链上要求组网，区块链中的所有超级节点均接收该智能合约，并集体判定该智能合约的合法性，如果智能合约合法，超级节点之间通过算力竞赛争夺部署组网记账权，将最早决出者确定为获胜超级节点；进一步地，取得组网记账权的获胜超级节点查询发布合约节点类型，之后进行全网广播该智能合约，想参与组网的用户节点向获胜超级节点发送身份验证请求，以请求进行身份验证，进行身份验证通过的用户节点将可以参与组网，并与其他节点进行点对点连接。本发明实施例中的技术方案，通过对网络节点进行分层，通过业务类型和节点类型来实现自组网，网络结构能够包容多类型网络节点，并使节点各自协同工作；换言之，相比传统的区块链网络结构分布，本发明采用了网络节点与业务分层概念，相同属性与能力的设备协同工作，进行分层再进行点对点连接，一方面网络容量与吞吐量可以提高，同时可以根据业务与节点进行细化与优化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种网络节点分布的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种多类型网络节点的组网方法的流程示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种多类型网络节点的组网方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例提供了一种多类型网络节点的组网方法，对网络节点进行分层，能够通过业务类型和节点类型来实现自组网。以下将结合附图进行详细描述。

请参阅图1，图1是本发明实施例提供的一种网络节点分布的结构示意图。如图1所示，网络节点共分为四类，即超级节点、常规节点、引擎节点和微节点。图1中示出了各类型节点的位置分布及所在的分层。其中，超级节点一般需要具备较强的硬件条件，也可以由常规节点选举产生。超级节点主要负责全网主链的运行，负责维护全网交易数据，并保证全网交易顺序的一致性；负责全网的组网状态调整；负责AI(Artificial Intelligence，人工智能)平台的运行，负责主体AI模型的训练和运行；负责全网存储资源和算力资源的统计和调配。常规节点通常为电脑，主要负责参与主链的运行和共识过程；负责参与子网的运行，并维护交易数据，并保证子网交易顺序一致性；负担部分数据和资源的存储，和部分合约任务的算力提供。引擎节点通常为智能手机或移动智能终端，主要负责参与子链的运行；负担部分数据和资源的存储，和部分合约任务的算力。通常为轻量化任务。微节点通常为IOT(Internet of Things，物联网)设备，微节点可通过上级节点做代理完成数据请求和发送。

请参阅图2，图2是本发明实施例提供的一种多类型网络节点的组网方法的流程示意图。如图2所示，该多类型网络节点的组网方法可以包括以下步骤：

210、业务节点发布智能合约要求组网。

本发明实施例中，当某一业务节点想进行交易时，可以将智能合约发布到区块链上以要求组网。具体的，业务节点的用户可以手动编辑智能合约的内容，并通过业务节点发布至区块链网络。例如，当用户想要通过手机发布公司内部抢红包的智能合约，智能合约的内容可以包括但不限于要求抢红包设备为手机，且能有证明本公司属性的身份ID验证等信息。这里的业务节点可以看作是交易节点。

220、多个超级节点接收该智能合约，并判断该智能合约是否合法。

本发明实施例中，区块链网络中可以包含有多个超级节点，当业务节点在区块链上发布智能合约时，区块链上的所有超级节点均可以接收该智能合约，并集体判断该智能合约的合法性。

在一可行的实施方式中，步骤220多个超级节点接收该智能合约，并判断该智能合约是否合法的具体实施方式可以包括以下步骤：

21)多个超级节点接收智能合约，并利用多数一致原则判断该智能合约是否合法；

22)如果上述多个超级节点中多数判定该智能合约合法，则确定该智能合约是合法的；

23)如果上述多个超级节点中多数判定该智能合约不合法，则确定该智能合约是不合法的。

在该实施方式中，接收到智能合约的多个超级节点一起对该智能合约的合法性进行判断，具体的，可以利用多数一致原则，当多个超级节点中判定智能合约合法的超级节点数多于判定智能合约不合法的超级节点数时，则该智能合约被确认为是合理合法的，此时可以继续执行下一步骤；当多个超级节点中判定智能合约不合法的超级节点数多于判定智能合约合法的超级节点数时，则该智能合约被确认为是不合法的，此时将丢弃该智能合约，结束本次组网操作。

在一可行的实施方式中，步骤220多个超级节点接收该智能合约，并判断该智能合约是否合法的具体实施方式可以包括以下步骤：

24)多个超级节点接收智能合约，并利用全体一致原则判断该智能合约是否合法；

25)如果上述多个超级节点中所有超级节点均判定所述智能合约合法，则确定所述智能合约是合法的；

26)如果上述多个超级节点中有至少一个超级节点判定所述智能合约不合法，则确定所述智能合约是不合法的。

在该实施方式中，只有在接收到智能合约的所有超级节点均统一判定该智能合约合理合法时，该智能合约才能被认定为是合法的，此时可以继续执行下一步骤；如果其中有一个或多个超级节点判定该智能合约不合法是，则该智能合约即被认定为是不合法的，此时将丢弃该智能合约，结束本次组网操作。

230、如果该智能合约合法，上述多个超级节点进行算力比拼，并将算力最大的超级节点确定为获胜超级节点。

本发明实施例中，当多数超级节点同意智能合约合法后，上述多个超级节点通过hash算力竞赛来争夺部署组网记账权，并将最早决出者(即算力最大者)确定为获胜超级节点。可以理解的是，部署组网记账权的超级节点除按照上述过程通过算力比拼得出外，也可以采用轮询的方式来决定，这里不作限定。

240、获胜超级节点获得组网记账权，并查询该业务节点的节点类型。

本发明实施例中，算力比拼获胜的超级节点取得组网记账权，并进一步查询业务节点(即发布智能合约节点)的类型。其中，业务节点的节点类型可以包括超级节点、常规节点、引擎节点和微节点中的其中一种。

250、获胜超级节点全网广播该智能合约，接收多个用户节点发送的验证请求，对上述多个用户节点进行身份验证，将身份验证通过的用户节点参与组网，进行点对点连接。

本发明实施例中，获胜超级节点全网广播该智能合约，使得其他节点向获胜超级节点发起组网许可请求，具体的，多个用户节点(如想参与交易的节点)分别向获胜超级节点发送身份验证请求，获胜超级节点分别对各用户节点进行身份验证，当某一用户节点的身份验证通过后，该用户节点即可参与组网，并将进行点对点连接，即将该用户节点直接与业务节点和/或其他参与组网的节点进行连接，而无需通过路由器等中间设备。

在图2所描述的方法中，当用户想要进行业务交易时，用户可以编辑智能合约并部署到区块链上要求组网，区块链中的所有超级节点均接收该智能合约，并集体判定该智能合约的合法性，如果智能合约合法，超级节点之间通过算力竞赛争夺部署组网记账权，将最早决出者确定为获胜超级节点；进一步地，取得组网记账权的获胜超级节点查询发布合约节点类型，之后进行全网广播该智能合约，想参与组网的用户节点向获胜超级节点发送身份验证请求，以请求进行身份验证，进行身份验证通过的用户节点将可以参与组网，并与其他节点进行点对点连接。实施图2所描述的方法，通过对网络节点进行分层，通过业务类型和节点类型来实现自组网，网络结构能够包容多类型网络节点，并使节点各自协同工作；换言之，相比传统的区块链网络结构分布，本发明采用了网络节点与业务分层概念，相同属性与能力的设备协同工作，进行分层再进行点对点连接，一方面网络容量与吞吐量可以提高，同时可以根据业务与节点进行细化与优化。

请参阅图3，图3是本发明实施例提供的一种多类型网络节点的组网方法的流程示意图。如图3所示，该多类型网络节点的组网方法可以包括以下步骤：

310、业务节点发布智能合约要求组网。

320、多个超级节点接收该智能合约，并判断该智能合约是否合法。

330、如果该智能合约合法，上述多个超级节点进行算力比拼，并将算力最大的超级节点确定为获胜超级节点。

本发明实施例中，步骤310～步骤330的具体实施过程可以参考前述实施例中的步骤210～步骤230的具体实施方式中的部分或全部过程，这里将不再赘述。

340、业务节点获取自身的基本信息，并将该基本信息上传至获胜超级节点中存储。

本发明实施例中，业务节点正常运行时，可以通过自身软件查询本节点的基本信息，其中，该基本信息可以包括但不限于节点的芯片架构、操作系统、内存大小、是否具有摄像头、是否具有蓝牙以及供电方式(如供电为电池还是外接电源等)等信息。业务节点获取到自身的上述基本信息后，将上述基本信息上传至获胜超级节点进行存储。

350、获胜超级节点获得组网记账权，查询业务节点的基本信息，并根据该基本信息确定业务节点的节点类型。

本发明实施例中，获胜超级节点可以根据收集到的业务节点的基本信息，确定业务节点的节点类型，其中，业务节点的节点类型可以包括超级节点、常规节点、引擎节点和微节点中的其中一种。

在一可行的实施方式中，步骤350中获胜超级节点根据该基本信息确定业务节点的节点类型的具体实施方式可以包括以下步骤：

31)获胜超级节点根据该基本信息获取历史交易数据，并根据该历史交易数据采用聚类方式确定业务节点的节点类型。

在该实施方式中，获胜超级节点分析历史交易数据，以聚类方式分析出历史交易对应的节点的节点类型。历史交易数据可以包括但不限于交易时间、吞吐量、交易安全等级、交易设备算力值以及交易分布的分布值等等。其中，交易时间可以是交易发出到交易三个确认的时间；吞吐量可以是一定时间内(如一块产生时间)产生交易数除以时间；交易安全等级为用户提交的安全等级；交易设备算力值可以是由算计控件统计出来的；交易分布的分布值可以是无差别查询网络中节点，包含本交易的比例。

360、获胜超级节点全网广播该智能合约，接收多个用户节点发送的验证请求，对上述多个用户节点进行身份验证，将身份验证通过的用户节点参与组网，进行点对点连接。

在一可行的实施方式中，智能合约中包含身份验证标识，每一用户节点发送的验证请求包括对应用户节点的身份识别码，步骤360中获胜超级节点对上述多个用户节点进行身份验证的具体实施方式可以包括以下步骤：

32)获胜超级节点将每一用户节点的身份识别码分别与该身份验证标识进行比对，如果有用户节点的身份识别码与该身份验证标识匹配，则该用户节点身份验证通过；或者，

33)获胜超级节点将每一用户节点的身份识别码分别与该身份验证标识进行hash值计算，如果有用户节点的身份识别码与该身份验证标识进行hash值计算所得结果中包含预定数据，则该用户节点身份验证通过。

在该实施方式中，当用户节点想要参与组网时，可以向获胜超级节点发送携带自身身份识别码的验证请求，以进行身份的确认。具体的，获胜超级节点将用户节点的身份识别码与智能合约中的身份验证标识进行匹配，如果匹配成功(如两者一致)，则该用户节点身份验证通过，进一步地，该用户节点可以参与组网，与其他节点进行点对点连接；如果匹配失败，则该用户节点身份验证不通过，此时该用户节点将不能参与组网。或者，获胜超级节点将用户节点的身份识别码与智能合约中的身份验证标识进行hash值计算，如果计算所得结果中包含预定数据，如所得结果的结尾为预定数据，则该用户节点身份验证通过，进一步地，该用户节点可以参与组网，与其他节点进行点对点连接；如果计算所得结果中不包含预定数据，则该用户节点身份验证不通过，此时该用户节点将不能参与组网。仍然以公司内部抢红包为例，通过用户节点的验证码与公司内部ID值进行hash，带有特定数据结尾的为优胜，智能合约自动转账红包到该用户节点。

在一可行的实施方式中，智能合约中包含用户节点的节点类型，步骤360中获胜超级节点对上述多个用户节点进行身份验证的具体实施方式可以包括以下步骤：

34)获胜超级节点收集上述多个用户节点的基本信息，根据基本信息确定对应用户节点的节点类型；

35)获胜超级节点将每一用户节点的节点类型分别与智能合约中的节点类型进行比较，如果有用户节点的节点类型与智能合约中的节点类型一致，则该用户节点身份验证通过，否则，该用户节点身份验证不通过。

可以理解的是，智能合约中既可以包含身份验证标识，又可以包含节点类型，当用户节点的身份识别码与智能合约中的身份验证标识匹配，且用户节点的节点类型与智能合约中的节点类型一致时，该用户节点身份验证通过，而如果有其中一种验证失败，则该用户节点身份验证不通过。

实施图3所描述的方法，通过对网络节点进行分层，通过业务类型和节点类型来实现自组网，网络结构能够包容多类型网络节点，并使节点各自协同工作；换言之，相比传统的区块链网络结构分布，本发明采用了网络节点与业务分层概念，相同属性与能力的设备协同工作，进行分层再进行点对点连接，一方面网络容量与吞吐量可以提高，同时可以根据业务与节点进行细化与优化。

本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其存储计算机程序，其中，该计算机程序使得计算机能够执行图2或图3所描述的多类型网络节点的组网方法。

需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(Random Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-time Programmable Read-Only Memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

以上对本发明实施例公开的一种多类型网络节点的组网方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种多类型网络节点的组网方法，其特征在于，包括：

业务节点发布智能合约要求组网；

多个超级节点接收所述智能合约，并判断所述智能合约是否合法；

如果所述智能合约合法，所述多个超级节点进行算力比拼，并将算力最大的超级节点确定为获胜超级节点；

所述获胜超级节点获得组网记账权，并查询所述业务节点的节点类型；

所述获胜超级节点全网广播所述智能合约，接收多个用户节点发送的验证请求，对所述多个用户节点进行身份验证，将身份验证通过的用户节点参与组网，进行点对点连接。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个超级节点接收所述智能合约，并判断所述智能合约是否合法，包括：

所述多个超级节点接收所述智能合约，并利用多数一致原则判断所述智能合约是否合法；

如果所述多个超级节点中多数判定所述智能合约合法，则确定所述智能合约是合法的；

如果所述多个超级节点中多数判定所述智能合约不合法，则确定所述智能合约是不合法的。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获胜超级节点获得组网记账权，并查询所述业务节点的节点类型之前，所述方法还包括：

所述业务节点获取自身的基本信息，并将所述基本信息上传至所述获胜超级节点中存储；

其中，所述获胜超级节点获得组网记账权，并查询所述业务节点的节点类型，包括：

所述获胜超级节点获得组网记账权，查询所述业务节点的基本信息，并根据所述基本信息确定所述业务节点的节点类型。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述业务节点的基本信息至少包括所述业务节点的芯片架构、操作系统、内存大小、是否具有摄像头、是否具有蓝牙以及供电方式。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获胜超级节点根据所述基本信息确定所述业务节点的节点类型，包括：

所述获胜超级节点根据所述基本信息获取历史交易数据，并根据所述历史交易数据采用聚类方式确定所述业务节点的节点类型。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述历史交易数据至少包括交易时间、吞吐量、交易安全等级、交易设备算力值以及交易分布的分布值。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述业务节点的节点类型包括超级节点、常规节点、引擎节点和微节点中的其中一种。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述智能合约中包含身份验证标识，每一用户节点发送的验证请求包括对应用户节点的身份识别码，所述获胜超级节点对所述多个用户节点进行身份验证，包括：

所述获胜超级节点将每一用户节点的身份识别码分别与所述身份验证标识进行比对，如果有用户节点的身份识别码与所述身份验证标识匹配，则该用户节点身份验证通过；或者，

所述获胜超级节点将每一用户节点的身份识别码分别与所述身份验证标识进行hash值计算，如果有用户节点的身份识别码与所述身份验证标识进行hash值计算所得结果中包含预定数据，则该用户节点身份验证通过。