CN109639751B - 区块链节点监控方法、装置、系统及计算机存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明属于区块链技术领域，公开了一种区块链节点监控方法、装置、系统及计算机存储介质，所述方法包括：首先对区块链的区块节点进行遍历，获取遍历到的当前可用区块节点的响应延迟信息和节点基本信息；获取当前可用区块节点对应的当前链，确定当前链的链信息；然后根据当前链的链信息和节点基本信息生成当前可用区块节点的监控任务，所述监控任务包括执行时间间隔；最后根据响应延迟信息对所述监控任务的执行时间间隔进行调节，以对当前可用区块节点进行监控。从而能够减少区块节点在区块链监控过程中逻辑代码的置入次数，降低了区块节点资源的占用率，解决了在对区块链运行状态的监控期间出现的负载过高的问题。

Description

区块链节点监控方法、装置、系统及计算机存储介质

技术领域

本发明涉及计算机信息技术领域，尤其涉及一种区块链节点监控方法、装置、系统及计算机存储介质。

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。共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。广义来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据，利用分布式节点共识算法来生成和更新数据，利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全，利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式。区块链技术具有去中心化、时序数据、集体维护、可编程和安全可信等特点。

区块链在运行期间，可能随时有节点加入或者退出。在节点运行期间，也可能因为处于不同的阶段而存在不同的压力负载，比如节点在执行智能合约期间，可能需要较高的IO负载，而在交易的验证阶段，需要较高的CPU负载。而当前对区块链的监控基本都依赖定时任务，在节点上运行守护程序，或者在节点的逻辑代码中植入监控代码，频繁搜集节点存活和负载状态以及区块和交易的信息，从而导致监控系统不合理的占用了业务系统的软硬件资源。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种区块链节点监控方法、装置、系统及计算机存储介质，旨在解决在对区块链运行状态的监控期间出现的负载过高的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种区块链节点监控方法，所述区块链节点监控方法包括：

对区块链的区块节点进行遍历，获取遍历到的当前可用区块节点的响应延迟信息和节点基本信息，所述区块链包括多个区块节点以及多条链；

获取所述当前可用区块节点对应的当前链，确定所述当前链的链信息；

根据所述当前链的链信息和所述节点基本信息生成所述当前可用区块节点的监控任务，所述监控任务包括执行时间间隔；

根据所述响应延迟信息对所述监控任务的执行时间间隔进行调节，以对所述当前可用区块节点进行监控。

优选地，所述节点基本信息包括所述当前可用区块节点与所述区块链的各条链的关系表；

相应地，所述获取所述当前可用区块节点对应的当前链，确定所述当前链的链信息，具体包括：

从所述节点基本信息中获得所述关系表；

从关系表中获取所述当前可用区块节点对应的当前链，确定所述当前链的链信息。

优选地，所述链信息中包括交易信息、共识算法类型和智能合约参数；

相应地，所述根据所述当前链的链信息和所述节点基本信息生成所述当前可用区块节点的监控任务，具体包括：

根据所述链信息中的共识算法类型以及智能合约参数设置执行时间间隔；

基于所述链信息中的交易信息设置报警参数；

从所述节点基本信息中获得交易量阈值信息；

根据所述交易量阈值信息、所述执行时间间隔和所述报警参数生成所述当前可用区块节点的监控任务。

优选地，所述根据所述链信息中的共识算法类型以及智能合约参数设置执行时间间隔，具体包括：

根据所述链信息中的共识算法类型以及智能合约参数设置执行时间间隔的最小值；

相应地，所述根据所述响应延迟信息对所述监控任务的执行时间间隔进行调节，具体包括：

通过以下公式对所述监控任务的执行时间间隔进行调节，

Δt_n+1＝max(α,2β_n)

其中，Δt_n+1表示第n+1次监控任务的执行时间间隔，α表示所述执行时间间隔的最小值，β_n表示第n次监控任务执行时的响应延迟时间。

优选地，所述对区块链的区块节点进行遍历，获取遍历到的当前可用区块节点的响应延迟信息和节点基本信息，具体包括：

对区块链的区块节点进行遍历；

检测遍历到的当前区块节点是否处于正常连接状态，若是，则将遍历到的当前区块节点作为当前可用区块节点；

获取所述当前可用区块节点的响应延迟信息和节点基本信息。

优选地，所述根据所述响应延迟信息对所述监控任务的执行时间间隔进行调节，以对所述当前可用区块节点进行监控的步骤之后，还包括：

统计各个可用区块节点的监控数据以及各个可用区块节点对应的链，将同一链下的可用区块节点的监控数据进行展示。

优选地，所述区块链节点监控方法还包括：

响应于接收到的区块节点信息设置指令，对所述当前可用区块节点的节点基本信息进行设置；

在检测到所述节点基本信息的所述共识算法类型或所述智能合约参数发生变化时，重新执行所述根据所述链信息中的共识算法类型以及智能合约参数设置执行时间间隔的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种区块链节点监控装置，所述区块链节点监控装置包括：

遍历模块，用于对区块链的区块节点进行遍历，获取遍历到的当前可用区块节点的响应延迟信息和节点基本信息，所述区块链包括多个区块节点以及多条链；

链信息确定模块，用于获取所述当前可用区块节点对应的当前链，确定所述当前链的链信息；

任务生成模块，用于根据所述当前链的链信息和所述节点基本信息生成所述当前可用区块节点的监控任务，所述监控任务包括执行时间间隔；

调节模块，根据所述响应延迟信息对所述监控任务的执行时间间隔进行调节，以对所述当前可用区块节点进行监控。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种区块链节点监控系统，所述区块链节点监控系统包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的区块链节点监控程序，所述区块链节点监控程序配置为实现如上所述的区块链节点监控方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有区块链节点监控程序，所述区块链节点监控程序被处理器执行时实现如上所述区块链节点监控方法的步骤。

本发明针对区块链具有多条链的场景，首先对区块链的区块节点进行遍历，获取遍历到的当前可用区块节点的响应延迟信息和节点基本信息；获取当前可用区块节点对应的当前链，确定当前链的链信息；然后根据当前链的链信息和节点基本信息生成当前可用区块节点的监控任务，所述监控任务包括执行时间间隔；最后根据响应延迟信息对所述监控任务的执行时间间隔进行调节，以对当前可用区块节点进行监控。从而能够减少区块节点在区块链监控过程中逻辑代码的置入次数，降低了区块节点资源的占用率，解决了在对区块链运行状态的监控期间出现的负载过高的问题。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的用于区块链节点监控的系统的结构示意图；

图2为本发明一种区块链节点监控方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明一种区块链节点监控方法第二实施例的流程示意图；

图4为本发明一种区块链节点监控方法第三实施例的流程示意图；

图5为本发明一种区块链节点监控装置的结构框图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的区块链节点监控系统示意图。

如图1所示，该区块链节点监控系统可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

需要说明的是，本发明的区块链节点监控系统的硬件由区块链系统下的各个区块节点对应的服务器组成，所述处理器可以是其中一个服务器的处理器，也可以将各个区块节点服务器的处理器看成一个整体视为本实施例的区块链节点监控系统的处理器。图1中示出的结构表示区块链系统下的一个服务器的硬件结构；当然，图1中示出的结构并不构成对所述区块链节点监控系统的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，所述存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及区块链节点监控程序。

在图1所示的结构中，网络接口1004主要用于数据通信；用户接口1003主要用于连接与用户的交互的设备，如键盘、显示屏等；本发明监控系统通过处理器1001调用存储器1005中存储的区块链节点监控程序，并执行所述区块链节点监控方法的步骤。

本实施例针对区块链具有多条链的场景，首先对区块链的区块节点进行遍历，获取遍历到的当前可用区块节点的响应延迟信息和节点基本信息；获取当前可用区块节点对应的当前链，确定当前链的链信息；然后根据当前链的链信息和节点基本信息生成当前可用区块节点的监控任务，所述监控任务包括执行时间间隔；最后根据响应延迟信息对所述监控任务的执行时间间隔进行调节，以对当前可用区块节点进行监控。从而能够减少区块节点在区块链监控过程中逻辑代码的置入次数，降低了区块节点资源的占用率，解决了在对区块链运行状态的监控期间出现的负载过高的问题。

参照图1，图1为本发明提供的一种区块链节点监控方法的第一实施例流程示意图，所述区块链节点监控方法包括：

步骤S10：对区块链的区块节点进行遍历，获取遍历到的当前可用区块节点的响应延迟信息和节点基本信息，所述区块链包括多个区块节点以及多条链；

需要说明的是，本实施例的执行主体为上述区块链节点监控系统的处理器，本实施例的区块链为混合链，所述区块链包括多个区块节点以及多条链，每个区块节点可以加入到以上多条链中的其中一条链，当然也可以处于空闲状态(即该区块节点没有加入任何链中)。

可理解的是，区块链在运行期间，可能随时有节点加入到某条链或者从某条链中退出，因此本实施例需要执行步骤S10来对所述区块链的区块节点进行遍历，对遍历到的区块节点进行存活状态检测，检测遍历到的当前区块节点是否处于正常连接状态(即检测遍历到的区块节点是否处于正在运行的状态)，若是则将遍历到的当前区块节点作为当前可用区块节点；

区块节点存活状态的具体检测方法为：当遍历到某个区块节点时，在调用该区块节点的接口采集数据时，如果可以正常连接，则表示该区块节点正在运行，然后获取遍历到的当前可用区块节点的响应延迟信息和节点基本信息；如果不能正常连接，则该区块节点可能早已经处于空闲状态。

具体地，所述当前可用区块节点的响应延迟信息的获取方法为：记录每次调用当所述前可用区块节点的接口的响应延迟时间，将所述响应延迟时间作为所述响应延迟信息。

而所述当前可用区块节点的节点基本信息包括：

所述当前可用区块节点上已安装的智能合约，对应一智能合约列表，该智能合约列表包括智能名称，版本号等信息；

所述当前可用区块节点与所述区块链的各链的关系表；

所述当前可用区块节点的交易量阈值信息，包括当前可用区块节点的(预设)最大交易总量，以及所述当前可用区块节点的(预设)最大交易频率。

步骤S20：获取所述当前可用区块节点对应的当前链，确定所述当前链的链信息；

具体地，首先确定所述节点基本信息中的所述当前可用区块节点与所述区块链的各链的关系表，从所述关系表中确定所述当前可用区块节点对应的当前链，所述当前链即所述当前可用区块节点目前加入的链，并获取所述当前链的链信息。

本实施例中所述链信息可以包括：

该链所部署的智能合约：链上已经部署的智能合约信息，包括智能合约的名称版本号，以及部署的智能合约参数等信息；

该链的区块信息：包括链上区块高度，该链的各区块节点的Hash散列函数；

交易信息：包括该链上交易总量以及交易的频率；

共识状态：该链上的共识算法类型，以及当前共识服务运行是否正常。

步骤S30：根据所述当前链的链信息和所述节点基本信息生成所述当前可用区块节点的监控任务，所述监控任务包括执行时间间隔。

在具体实现中，根据所述链信息中的共识算法类型和智能合约参数设置所述监控任务的执行时间间隔，并设置所述执行时间间隔的最小值；

可理解的是，在区块链技术中的共识算法目前就有20多种，不同的共识算法的运算速度大多不同；而智能合约是以数字形式写入计算机可读的代码中，因此智能合约越复杂，运算成本越高，执行周期时间也会变长。因此在设置监控任务时，设置一个符合所述链信息的共识算法的运算速度、且符合智能合约复杂度的最小监控时间间隔，能够尽量使得区块链在运行期间频繁搜集区块节点的现象得到缓解。

进一步地，根据链信息中的交易信息设置所述监控任务的报警参数；可理解的是，交易信息包括一个预设最大交易总量和预设最大交易频率，本实施例的区块链节点监控系统会按照执行时间间隔执行所述当前可用区块节点的监控任务，在执行监控任务时，如果区块链节点监控系统检测到当前可用区块节点运行的交易量大于所述预设最大交易总量，或者当前可用区块节点运行的交易频率大于所述预设最大交易频率，则会进行报警提示。

步骤S40：根据所述响应延迟信息对所述监控任务的执行时间间隔进行调节，以对所述当前可用区块节点进行监控。

具体地，通过以下公式对所述监控任务的执行时间间隔进行调节，

Δt_n+1＝max(α,2β_n)

其中，Δt_n+1表示第n+1次监控任务的执行时间间隔，α表示所述执行时间间隔的最小值，β_n表示第n次监控任务执行时的响应延迟时间；

将所述α和所述β_n送入max函数中，求取当前第n次监控任务的下一次监控任务(即第n+1次监控任务)的执行时间间隔

Δt_n+1＝max(α,2β_n)＝0.5×(α+2β_n+|α-2β_n|)

进一步地，按照调节后的执行时间间隔对所述当前可用区块节点进行监控，并调用所述当前可用区块节点的预设接口获取所述当前可用区块节点的监控数据，所述预设接口为所述当前可用区块节点已有的调用接口。可理解的是，尽可能依赖节点已有的调用接口来获取监控数据，从而尽量减少监控对节点逻辑代码的置入与影响。

本实施例针对区块链具有多条链的场景，首先对区块链的区块节点进行遍历，获取遍历到的当前可用区块节点的响应延迟信息和节点基本信息；获取当前可用区块节点对应的当前链，确定当前链的链信息；然后根据当前链的链信息和节点基本信息生成当前可用区块节点的监控任务，所述监控任务包括所述监控任务的执行时间间隔；最后根据响应延迟信息对所述监控任务的执行时间间隔进行调节，以对当前可用区块节点进行监控。从而能够减少区块节点在区块链监控过程中逻辑代码的置入次数，降低了区块节点资源的占用率，解决了在对区块链运行状态的监控期间出现的负载过高的问题。

进一步地，参照图3，图3为本发明区块链节点监控方法的第二实施例流程示意图，基于上述图2所示的实施例，提出本发明区块链节点监控方法的第三实施例。

本实施例中，所述步骤S40之后，所述区块链节点监控方法还包括：

步骤S50，统计各个可用区块节点的监控数据、以及各个可用区块节点对应的链，将同一链下的可用区块节点的监控数据进行展示。

可理解的是，在对每个可用区块节点进行监控，并分别调用各可用区块节点的预设接口来获取各可用区块节点的监控数据后，区块链节点监控系统会对统计各个可用区块节点采集到的监控数据以及各个可用区块节点对应的链，将各监控数据进行处理，并以链为单位显示每个链下面包含的可用区块节点信息，以及每个可用区块节点包含的区块，交易等信息；并在可用区块节点有新的监控数据到来时，及时通知前端页面更新的展示中的监控信息，这样用户能够更全面了解整个区块链中各区块的运行状况。

进一步地，参照图4，图4为本发明区块链节点监控方法的第二实施例流程示意图，基于上述图2所示的实施例，提出本发明区块链节点监控方法的第四实施例。

本实施例中，所述区块链节点监控方法还包括：

步骤S050，响应于接收到的区块节点信息设置指令，对所述当前可用区块节点的节点基本信息进行设置；

可理解的是，本实施例中区块链的每个区块节点的节点基本信息都可以由用户根据需求自行设置，其中节点基本信息能够从多维度方面反映该区块节点的监控指标，不同的共识算法类型或所述智能合约参数能够提供更多维度的监控粒度；

步骤S051，在检测到所述节点基本信息的所述共识算法类型或所述智能合约参数发生变化时，重新执行所述根据所述链信息中的共识算法类型以及智能合约参数设置执行时间间隔的步骤。

可理解的是，区块链节点监控系统在检测到所述共识算法类型或所述智能合约参数发生变化时，会返回步骤S30并重新执行所述根据所述链信息中的共识算法类型以及智能合约参数设置执行时间间隔的步骤，来重新对该区块节点进行监控，通过重新组合节点基本信息即对监控指标重新组合，可以及时全面了解区块链的运行状况。

此外，参考图5，本发明实施例还提出一种区块链节点监控装置，所述区块链节点监控装置包括：

遍历模块10，用于对区块链的区块节点进行遍历，获取遍历到的当前可用区块节点的响应延迟信息和节点基本信息，所述区块链包括多个区块节点以及多条链；

链信息确定模块20，用于获取所述当前可用区块节点对应的当前链，确定所述当前链的链信息；

任务生成模块30，用于根据所述当前链的链信息和所述节点基本信息生成所述当前可用区块节点的监控任务，所述监控任务包括执行时间间隔；

调节模块40，根据所述响应延迟信息对所述监控任务的执行时间间隔进行调节，以对所述当前可用区块节点进行监控。

可理解的是，本实施例的区块链节点监控装置可以是一种用于进行区块链节点监控的应用程序软件，并装载于所述区块链节点监控系统中，本实施例的区块链节点监控装置的具体实施方式请参照上述区块链节点监控方法实施例，本实施例在此不予赘述。

此外，本发明实施例还提出一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有区块链节点监控程序，所述区块链节点监控程序被处理器执行时实现如上所述区块链节点监控方法的步骤。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种区块链节点监控方法，其特征在于，所述区块链节点监控方法包括：

对区块链的区块节点进行遍历，获取遍历到的当前可用区块节点的响应延迟信息和节点基本信息，所述区块链包括多个区块节点以及多条链；

获取所述当前可用区块节点对应的当前链，确定所述当前链的链信息；

根据所述当前链的链信息和所述节点基本信息生成所述当前可用区块节点的监控任务，所述监控任务包括执行时间间隔；

根据所述响应延迟信息对所述监控任务的执行时间间隔进行调节，以对所述当前可用区块节点进行监控。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述节点基本信息包括所述当前可用区块节点与所述区块链的各条链的关系表；

所述获取所述当前可用区块节点对应的当前链，确定所述当前链的链信息，具体包括：

从所述节点基本信息中获得所述关系表；

从关系表中获取所述当前可用区块节点对应的当前链，确定所述当前链的链信息。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述链信息中包括交易信息、共识算法类型和智能合约参数；

所述根据所述当前链的链信息和所述节点基本信息生成所述当前可用区块节点的监控任务，具体包括：

根据所述链信息中的共识算法类型以及智能合约参数设置执行时间间隔；

基于所述链信息中的交易信息设置报警参数；

从所述节点基本信息中获得交易量阈值信息；

根据所述交易量阈值信息、所述执行时间间隔和所述报警参数生成所述当前可用区块节点的监控任务。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述链信息中的共识算法类型以及智能合约参数设置执行时间间隔，具体包括：

根据所述链信息中的共识算法类型以及智能合约参数设置执行时间间隔的最小值；

所述根据所述响应延迟信息对所述监控任务的执行时间间隔进行调节，具体包括：

通过以下公式对所述监控任务的执行时间间隔进行调节，

Δt_n+1＝max(α,2β_n)

其中，Δt_n+1表示第n+1次监控任务的执行时间间隔，α表示所述执行时间间隔的最小值，β_n表示第n次监控任务执行时的响应延迟时间。

5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述对区块链的区块节点进行遍历，获取遍历到的当前可用区块节点的响应延迟信息和节点基本信息，具体包括：

对区块链的区块节点进行遍历；

检测遍历到的当前区块节点是否处于正常连接状态，若是，则将遍历到的当前区块节点作为当前可用区块节点；

获取所述当前可用区块节点的响应延迟信息和节点基本信息。

6.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述响应延迟信息对所述监控任务的执行时间间隔进行调节，以对所述当前可用区块节点进行监控的步骤之后，还包括：

统计各个可用区块节点的监控数据以及各个可用区块节点对应的链，将同一链下的可用区块节点的监控数据进行展示。

7.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述区块链节点监控方法还包括：

响应于接收到的区块节点信息设置指令，对所述当前可用区块节点的节点基本信息进行设置；

在检测到所述节点基本信息的所述共识算法类型或所述智能合约参数发生变化时，重新执行所述根据所述链信息中的共识算法类型以及智能合约参数设置执行时间间隔的步骤。

8.一种区块链节点监控装置，其特征在于，所述区块链节点监控装置包括：

遍历模块，用于对区块链的区块节点进行遍历，获取遍历到的当前可用区块节点的响应延迟信息和节点基本信息，所述区块链包括多个区块节点以及多条链；

链信息确定模块，用于获取所述当前可用区块节点对应的当前链，确定所述当前链的链信息；

任务生成模块，用于根据所述当前链的链信息和所述节点基本信息生成所述当前可用区块节点的监控任务，所述监控任务包括执行时间间隔；

调节模块，根据所述响应延迟信息对所述监控任务的执行时间间隔进行调节，以对所述当前可用区块节点进行监控。

9.一种区块链节点监控系统，其特征在于，所述区块链节点监控系统包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的区块链节点监控程序，所述区块链节点监控程序配置为实现如权利要求1至7中任一项所述的区块链节点监控方法的步骤。

10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质上存储有区块链节点监控程序，所述区块链节点监控程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述区块链节点监控方法的步骤。

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