CN109284197B - 基于智能合约的分布式应用平台及实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于智能合约的分布式应用平台及实现方法，在该分布式应用平台中包括了用户层、代理层、区块链节点层和链下访问层，通过用户层获取用户指令，基于代理层可以对指令进行解析分发至对应的区块链节点层或者链下访问层，基于区块链节点层的智能合约和调用链下的资源，可以完成复杂逻辑的DAPP设计，并且基于链下访问层的设计可以实现和链下服务进行交互，进行链下资源的访问，从而满足DAPP应用的需求。

Description

基于智能合约的分布式应用平台及实现方法

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，特别是涉及一种基于区块链智能合约的分布式应用平台及实现方法。

背景技术

随着区块链技术的发展，基于区块链的应用越来越多。将这种基于区块链的应用一般称为DAPP(Decentralized Application，分布式应用或去中心化应用)，这些应用都是基于区块链提供的智能合约开发的。

目前主流的区块链开发语言是solidity，作为一种受控的脚本语言，其语言的灵活性、语法的复杂性和应用接口数量都远远少于java、python、javascript等主流计算机语言。并且，现有的DAPP的平台是将智能合约作为服务器后台，然后加上一个前台页面，通过RPC接口与智能合约对接，实现网页访问。由于智能合约部署在区块链的虚拟机上，无法和链下资源进行交互，限制了DAPPer的应用范围。由于区块链存储和计算资源和solidity语言的限制，链上的智能合约不能完成复杂的业务。可见现有的DAPP无法满足用户的需求。

发明内容

针对于上述问题，本发明提供基于智能合约的分布式应用平台及实现方法，实现了对区块链的链下资源访问和处理复杂业务的功能，满足了用户对DAPP应用的需求。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种基于智能合约的分布式应用平台，包括：用户层、代理层、区块链节点层和链下访问层；

所述用户层，提供用户和分布式应用交互的接口，用于实现分布式应用的展现和用户与分布式应用的交互的入口；

所述代理层，用于接收所述用户层发送的用户指令，并对所述用户指令进行解析，实现对所述用户指令的分发；

所述区块链节点层，用于接收所述代理层分发的用户指令，调用智能合约，基于所述智能合约提供与所述用户指令对应的业务数据包；

所述链下访问层，用于接收所述代理层分发的用户指令，实现对链下资源的调用。

可选地，所述区块链节点层包括：RPC接口、智能合约模块、虚拟机和区块链模块；

所述RPC接口，用于实现与所述代理层和所述链下访问层进行数据交互；

所述智能合约模块，用于提供智能合约平台，使得通过所述智能合约平台实现业务逻辑；

所述虚拟机，用于对智能合约进行调用和执行；

所述区块链模块，用于承载智能合约和数据的底层服务。

可选地，所述智能合约模块包括：合约接入层、合约管理层和业务逻辑层；

所述合约接入层，用于接收外部的合约调用指令，对所述合约管理层的管理合约进行管理；

所述合约管理层，用于对管理合约的业务合约进行管理；

所述业务逻辑层，用于对业务逻辑合约进行数据存储、流程控制和事件发送。

可选地，所述链下访问层包括：对外接口、资源管理单元、任务管理单元、RPC调用单元、事件监听单元和链下资源调用单元，其中，

所述对外接口，用于接收用户指令；

所述资源管理单元，用于对资源类型的合约进行管理；

所述任务管理单元，用于对任务类型的合约进行管理；

所述RPC调用单元，用于与区块链节点层的RPC接口进行交互，实现和区块链上的数据和合约的交互；

所述事件监听单元，用于监听智能合约调用过程中发起的事件；

所述链下资源调用单元，用于对链下存储的资源进行调用，实现利用所述链下存储的资源完成与所述用户指令对应的业务。

可选地，所述RPC调用单元具体用于通过与RPC接口进行连接，调用智能合约模块的函数，通过所述函数查询获得合约数据，并执行所述合约数据。

可选地，所述事件监听单元还用于：

对所述智能合约模块中的智能合约事件进行监听，获得事件通知，并基于所述事件通知生成链下操作指令。

可选地，所述事件监听单元还用于：

将所述链下操作指令发送至所述链下资源调用单元，使得所述链下资源调用单元进行链下资源调用和计算。

一种基于智能合约的分布式应用的实现方法，应用于上述的基于智能合约的分布式应用平台，该方法包括：

将用户层接收到的用户指令发送至代理层；

通过所述代理层对所述用户指令进行解析，确定所述用户指令的分发模式，并基于所述分发模式对所述用户指令进行分发，其中，所述分发模式包括区块链处理模式和链下处理模式；

当所述区块链节点层接收到所述用户指令时，调用智能合约，基于所述智能合约提供与所述用户指令对应的业务数据包；

当所述链下访问层接收到所述用户指令时，对链下资源进行调用。

可选地，当所述链下访问层与所述区块链节点层进行交互时，该方法还包括：

通过RPC调用接口获取到区块链节点层的智能合约函数，通过所述智能合约函数查询合约数据并执行。

可选地，还包括：

当监听到智能合约的事件通知时，根据所述事件通知，基于所述链下访问层调用链下数据和资源。

相较于现有技术，本发明提供了一种基于智能合约的分布式应用平台及实现方法，在该分布式应用平台中包括了用户层、代理层、区块链节点层和链下访问层，通过用户层获取用户指令，基于代理层可以对指令进行解析分发至对应的区块链节点层或者链下访问层，基于区块链节点层的智能合约和调用链下的资源，可以完成复杂逻辑的DAPP设计，并且基于链下访问层的设计可以实现和链下服务进行交互，进行链下资源的访问，从而满足DAPP应用的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于智能合约的分布式应用平台的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种智能合约架构的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种链下代理设计示意图；

图4为本发明实施例提供的一种基于智能合约的分布式应用实现方法的流程示意图。

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。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，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、产品或设备没有设定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。

在本发明实施例中提供了一种基于智能合约的分布式应用平台，参见图1，该平台包括：用户层101、代理层102、区块链节点层103和链下访问层104。

用户层101，提供用户和分布式应用交互的接口，用于实现分布式应用的展现和用户与分布式应用的交互的入口。

即在该应用平台的最上层是用户层，是用户和分布式应用交互的接口，实现对分布式应用的展现、用户交互等功能。

代理层102，用于接收用户层发送的用户指令，并对用户指令进行解析，实现对用户指令的分发。

该平台的中间层为代理层，直接和区块链节点层上的智能合约进行交互，并和链下资源进行交互，主要包括链下存储和链下计算资源，其功能实现了对区块链的链上和链下的对接。即需要将用户指令进行解析，根据用户的指令意图调用对应的区块链中的智能合约，或者调用链下资源。

区块链节点层103，用于接收代理层分发的用户指令，调用智能合约，基于智能合约提供与用户指令对应的业务数据包。

链下访问层104，用于接收代理层分发的用户指令，实现对链下资源的调用。

在该平台的底层分别为区块链节点层和链下访问层，区块链节点层为区块链节点，包括整个区块链的共识、存储、智能合约虚拟机、智能合约、RPC接口等，可以实现对智能合约的调用，提供与用户指令对应的业务数据包。

链下访问层可以实现对链下资源的调用，具体包括链下存储和链下计算。

本发明提供了一种基于智能合约的分布式应用平台，在该分布式应用平台中包括了用户层、代理层、区块链节点层和链下访问层，通过用户层获取用户指令，基于代理层可以对指令进行解析分发至对应的区块链节点层或者链下访问层，基于区块链节点层的智能合约和调用链下的资源，可以完成复杂逻辑的DAPP设计，并且基于链下访问层的设计可以实现和链下服务进行交互，进行链下资源的访问，从而满足DAPP应用的需求。

具体的，针对所述分布式应用平台，该区块链节点层包括：RPC接口、智能合约模块、虚拟机和区块链模块；

所述RPC接口，用于实现与所述代理层和所述链下访问层进行数据交互；

所述智能合约模块，用于提供智能合约平台，使得通过所述智能合约平台实现业务逻辑；

所述虚拟机，用于对智能合约进行调用和执行；

所述区块链模块，用于承载智能合约和数据的底层服务。

参见图2，为本发明实施例提供的一种智能合约架构的示意图，该智能合约架构为上述智能合约模块提供的一种智能合约架构形式，包括：合约接入层、合约管理层和业务逻辑层；

所述合约接入层，用于接收外部的合约调用指令，对所述合约管理层的管理合约进行管理；

所述合约管理层，用于对管理合约的业务合约进行管理；

所述业务逻辑层，用于对业务逻辑合约进行数据存储、流程控制和事件发送。

具体的，受限于solidity语言和区块链的限制，合约代码不能太大，需要进行拆分。智能合约架构分为三层：合约接入层、合约管理层和业务逻辑层。

合约接入层负责对接外部模块，其中包含一个接入合约，用于管理下层管理合约，包括创建、查询、删除、修改管理合约操作。

合约管理层管理具体的业务合约，该层可以有多个管理合约，每个管理合约包括对业务合约的创建、查询、删除、修改操作。

业务逻辑层实现具体的业务逻辑合约，包括对数据的存储、流程控制、事件发送等。具体可以分为资源合约和任务合约，资源合约主要是为了存储数据，任务合约主要是为了提供业务流程和逻辑。

对应的，链下访问层包括：对外接口、资源管理单元、任务管理单元、RPC调用单元、事件监听单元和链下资源调用单元，其中，

所述对外接口，用于接收用户指令；

所述资源管理单元，用于对资源类型的合约进行管理；

所述任务管理单元，用于对任务类型的合约进行管理；

所述RPC调用单元，用于与区块链节点层的RPC接口进行交互，实现和区块链上的数据和合约的交互。

所述事件监听单元，用于监听智能合约调用过程中发起的事件；

所述链下资源调用单元，用于对链下存储的资源进行调用，实现利用所述链下存储的资源完成与所述用户指令对应的业务。

链下访问层对外提供访问合约的服务，并和智能合约、区块链进行交互，提供链下资源的调用。该链下访问层可以设计为一种链下代理结构，参见图3，该链下代理中主要包括了对外接口、资源管理单元、任务管理单元、RPC调用单元、事件监听单元、链下资源调用单元。

对外接口是对外提供服务的接口，主要针对web服务的后端请求；

资源管理单元，主要针对资源类型的合约管理，例如，数据资源、计算资源、商品资源，提供资源的存储和查询功能；

任务管理单元，主要针对任务类型的合约管理，例如，数据交换的流程、数据计算的流程、资金流转的流程等；

RPC调用单元，是和区块链的RPC接口交互，实现和区块链上的数据和合约的交互，包括区块链数据查询、合约查询、交易发起、合约调用等。

事件监听单元，是为了监听智能合约调用过程中发起的事件，合约通过事件控制链下代理，链下代理根据合约触发的事件进行相应的操作；

链下资源调用单元，是和链下的存储和计算资源进行交互，从而利用链下资源完成相关任务。

具体的，链下代理和智能合约的交互为：

链下代理通过RPC接口和事件监听单元与智能合约进行交互，具体的交互逻辑根据业务的需求进行设计。

链下代理通过RPC接口调用智能合约的函数，通过智能合约的函数查询合约数据并执行合约。

智能合约通过发起时间控制代理执行相应的链下操作。链下代理监听智能合约的事件通知，根据智能合约的具体的事件通知，执行相应的链下操作，例如，调用链下数据和计算资源进行数据计算。

在本发明实施例中通过智能合约和链下代理的分布式应用平台的设计，可以通过智能合约控制分布式应用的处理流程并进行共识、存证，保证过程的可信，并和链下服务进行狡猾，进行链下资源的访问，从而可以突破智能合约对链下资源访问的限制，并且突破智能合约由于语言对分布式应用逻辑的限制。

对应的，适用于上述的基于智能合约的分布式应用平台，本发明实施例还提供了分布式应用的实现方法，参见图4，该方法包括：

S401、将用户层接收到的用户指令发送至代理层；

S402、通过所述代理层对所述用户指令进行解析，确定所述用户指令的分发模式，并基于所述分发模式对所述用户指令进行分发，其中，所述分发模式包括区块链处理模式和链下处理模式；

S403、当所述区块链节点层接收到所述用户指令时，调用智能合约，基于所述智能合约提供与所述用户指令对应的业务数据包；

S404、当所述链下访问层接收到所述用户指令时，对链下资源进行调用。

可选地，当所述链下访问层与所述区块链节点层进行交互时，该方法还包括：

通过RPC调用接口获取到区块链节点层的智能合约函数，通过所述智能合约函数查询合约数据并执行。

可选地，还包括：

当监听到智能合约的事件通知时，根据所述事件通知，基于所述链下访问层调用链下数据和资源。

本发明提供了一种基于智能合约的分布式应用实现方法，在该分布式应用平台中包括了用户层、代理层、区块链节点层和链下访问层，通过用户层获取用户指令，基于代理层可以对指令进行解析分发至对应的区块链节点层或者链下访问层，基于区块链节点层的智能合约和调用链下的资源，可以完成复杂逻辑的DAPP设计，并且基于链下访问层的设计可以实现和链下服务进行交互，进行链下资源的访问，从而满足DAPP应用的需求。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种基于智能合约的分布式应用平台，其特征在于，包括：用户层、代理层、区块链节点层和链下访问层；

所述用户层，提供用户和分布式应用交互的接口，用于实现分布式应用的展现和用户与分布式应用的交互的入口；

所述代理层，用于接收所述用户层发送的用户指令，并对所述用户指令进行解析，实现对所述用户指令的分发；

所述区块链节点层，用于接收所述代理层分发的用户指令，调用智能合约，基于所述智能合约提供与所述用户指令对应的业务数据包；所述区块链节点层包括：RPC接口、智能合约模块、虚拟机和区块链模块；所述RPC接口，用于实现与所述代理层和所述链下访问层进行数据交互；所述智能合约模块，用于提供智能合约平台，使得通过所述智能合约平台实现业务逻辑；所述虚拟机，用于对智能合约进行调用和执行；所述区块链模块，用于承载智能合约和数据的底层服务；

所述链下访问层，用于接收所述代理层分发的用户指令，实现对链下资源的调用；所述链下访问层包括：对外接口、资源管理单元、任务管理单元、RPC调用单元、事件监听单元和链下资源调用单元，其中，所述对外接口，用于接收用户指令；所述资源管理单元，用于对资源类型的合约进行管理；所述任务管理单元，用于对任务类型的合约进行管理；所述RPC调用单元，用于与区块链节点层的RPC接口进行交互，实现和区块链上的数据和合约的交互；所述RPC调用单元具体用于通过与RPC接口进行连接，调用智能合约模块的函数，通过所述函数查询获得合约数据，并执行所述合约数据；所述事件监听单元，用于监听智能合约调用过程中发起的事件；所述链下资源调用单元，用于对链下存储的资源进行调用，实现利用所述链下存储的资源完成与所述用户指令对应的业务。

2.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，所述智能合约模块包括：合约接入层、合约管理层和业务逻辑层；

所述合约接入层，用于接收外部的合约调用指令，对所述合约管理层的管理合约进行管理；

所述合约管理层，用于对管理合约的业务合约进行管理；

所述业务逻辑层，用于对业务逻辑合约进行数据存储、流程控制和事件发送。

3.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，所述事件监听单元还用于：

对所述智能合约模块中的智能合约事件进行监听，获得事件通知，并基于所述事件通知生成链下操作指令。

4.根据权利要求3所述的平台，其特征在于，所述事件监听单元还用于：

将所述链下操作指令发送至所述链下资源调用单元，使得所述链下资源调用单元进行链下资源调用和计算。

5.一种基于智能合约的分布式应用的实现方法，其特征在于，应用于权利要求1所述的基于智能合约的分布式应用平台，该方法包括：

将用户层接收到的用户指令发送至代理层；

通过所述代理层对所述用户指令进行解析，确定所述用户指令的分发模式，并基于所述分发模式对所述用户指令进行分发，其中，所述分发模式包括区块链处理模式和链下处理模式；

当所述区块链节点层接收到所述用户指令时，调用智能合约，基于所述智能合约提供与所述用户指令对应的业务数据包；

当所述链下访问层接收到所述用户指令时，对链下资源进行调用；

当所述链下访问层与所述区块链节点层进行交互时，通过RPC调用接口获取到区块链节点层的智能合约函数，通过所述智能合约函数查询合约数据并执行。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

当监听到智能合约的事件通知时，根据所述事件通知，基于所述链下访问层调用链下数据和资源。