CN109359992A - 一种新型的区块链分区分片方式和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种区块链交易信息处理方法和装置。该方法包括：系统将整个区块链划分为多个片区；系统对每个账户在各片区设立子账户；系统将智能合约部署在不同片区；每个片区的数字交易使用独立的验证、发布和应用单元；状态合并单元对交易应用后的状态进行状态合并。本发明实施例通过将区块链分成多个分片，对账户在分片上建立子账户，将智能合约代码部署在不同分片，以及对每个分片的交易验证独立验证，独立发布和应用，以达到提高交易处理速度的目的。

Description

一种新型的区块链分区分片方式和装置
技术领域
本发明涉及互联网技术领域，尤其是涉及区块链的高性能实现方式。
背景技术
区块链系统使用密码学的身份信息、基于点对点的网络体系、基于链式的交易数据、交易数据多重校验等技术构建使中心化的记账成为可能。但与此同时，它的链式交易设计、多重多点验证方式又为区块链系统带来了难以解决的巨大性能问题。本发明通过对区块链系统中的账户模型、智能合约进行分区、分片的存储和验证，为提高区块链系统的性能创造了一种新的实现方式。
发明内容
本发明实施例提供一种区块链交易信息分区分片处理方法及区块链节点，以提高单个区块链节点的交易处理速度、以此提高整个区块链网络的交易处理能力。
本发明实施例的一个方面是提供一种区块链交易信息处理方法，包括：
区块链节点内部划分为一个主片区和多个子片区；
每个账户在主片区和每个子片区都有独立的账户；
区块链智能合约被安装在主片区或子片区上；
同一子片区的不同子账户间可以进行交易；
不同子片区非同一账户下下的不同子账户间不可进行交易；
不同片区间仅同一账户下的主账户和子账户间可进行交易。
本发明实施例的另一个方面是提供一种区块链节点，包括：
全局交易队列单元，用于存储区块链节点收到的所有待验证或待应用交易；
片区交易队列单元，用于存储某区块链片区中所有待验证或待应用交易；
片区交易验证与应用单元，用于将片区内的交易依次验证或应用；
全局状态合并单元，用于将不同片区的交易执行结果进行全局状态合并以产生新的区块链状态。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明实施例提供的区块链交易信息处理方法及区块链节点，通过将账户设立主账户和片区子账户的方式，以及通过在每个片区建立独立的交易验证处理单元，使得对不同片区的交易请求得以并行处理，突破了以往区块链系统中交易必须串行处理的方式，极大提高了区块链系统的交易处理速度和能力。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，展示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是本发明实施例提供的账户结构示意图。
图2是本发明实施例提供的区块链交易信息处理方法流程图。
图3是本发明实施例提供的区块链交易信息处理模块图。
图4是本发明实施例提供的区块链跨片区交易信息处理方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
首先，解释本发明技术方案的关键特征在于：
本区块链系统进行了逻辑分片，如图1，系统被分为了一个主片区和多个子片区。每个账户在主片区有唯一的主账户，在每个子片区有各独立的子账户。同一账户的主账户和子账户共享相同的账户公钥和私钥。
对实现区块链基础和扩展业务的智能合约而言，智能合约也会被部署在主片区和子片区上。
为实现并行处理，对账户间交易和智能合约调用进行如下限制：
每个片区的账户只能跟本片区内的账户和智能合约进行交互；
对同一账户下，主账户和子账户间可以进行数字交易。为减少跨片区交易对性能的影响，应对账户交易跨片区交易加以限制，如1小时内同一账户的子账户间只能做5次跨片的交易；
在本发明实施中，区块链节点先将收到交易请求存储在一个全局的交易队列301中，再通过判断交易所属的片区将其发送到响应片区的交易请求队列。然后再通过交易处理单元305对交易进行并行处理。最后所有交易处理状态通过交易状态合并单元合成为一个新的链状态。
在图4的实施例中，对跨片区交易处理进行了详细的说明：
一个跨片区交易首先被系统拆分为两个独立的子交易：发送子交易和接收子交易，放入源和目标的片区交易队列中。当片区交易处理单元处理到发送子交易时，发送一条发送消息给目标片区交易处理单元，当目标片区交易处理单元处理完接收子交易后，对此消息进行应答。双方收到应答后整个跨片区交易得以结束。
在本发明实施例中，通过上述方法，使得大多数交易都为独立可并行处理的片区内交易，可被片区交易处理单元并行处理。即使有跨片区交易也能被协调一致解决。在保证区块链安全一致的同时，极大增强了整个区块链网络的交易处理能力。
本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种区块链交易信息处理方法，其特征在于，包括:区块链将账户分成多个片区，其中包括一个的主片区和至少一个的子片区，且主账户存在于主片区，子账户存在于子片区中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个智能合约安装在至少一个片区上。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，每个片区的交易都由独立的交易处理单元进行处理。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，交易地址带着其所在片区的信息，根据其账户地址即可判断2个账户是否可否直接进行交易。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，子账户的数量和交易处理单元的数量是由片区的数量决定。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，区块链节点中包括一个全局交易请求队列和至少一个片区交易请求队列，且交易从全局队列到片区队列的分发是由交易账户所在的片区决定的。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当遇到跨片交易请求时，将一个跨片区交易拆分为两个子交易分发到两个相关的片区交易队列中，当且仅当两个子交易都完成后，整个跨片区交易才被标记完成。
8.一种区块链节点，其特征在于，包括：全局交易队列，用于存储本节点收到的所有交易请求; 片区交易队列，用于存储将本该片区待处理的交易请求；片区交易处理单元，用于验证和应用本片区的交易；交易状态合并单元,用于合并各片区的交易状态到一个新的链状态。
9.根据权利要求8所述的区块链节点，其特征在于，将账户分成多个片区，每个智能合约可安装在至少一个片区上，每个片区的交易都由独立的交易处理单元进行处理。
10.根据权利要求8所述的区块链节点，其特征在于，子账户的数量和交易处理单元的数量是由片区的数量决定的。
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