CN109886690B - 一种区块链同步账本的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种区块链同步账本的方法，当新建节点加入到区块链网络中时，指定需要同步区块全数据的起始区块号，其中，起始区块号前的区块只同步区块头数据；起始区块号的区块同步区块全数据和当前区块时刻的状态快照；起始区块号之后的区块同步区块的全数据；区块链节点选择性同步账本方法包括如下步骤：S1、初始化区块链节点；S2、启动节点，并设置节点起始区块号；S3、从所有连接节点中选择最佳的节点进行区块同步；S4、从最佳节点同步所有区块的区块头数据；S5、验证起始区块号之前所有区块头的有效性。本发明节点能够选择性同步账本，能够了减少存储在账本中的数据量，降低了存储资源的消耗，并提高了同步效率。
Description
技术领域
本发明涉及区块链，特别涉及一种区块链同步账本的方法。
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。区块链(Blockchain)，是比特币的一个重要概念，它本质上是一个去中心化的数据库，同时作为比特币的底层技术，是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一批次比特币网络交易的信息，用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。
区块链系统中每一个节点都实时同步完整账本数据，这种模式产生了大量冗余数据，大量消耗存储资源，并且数据存储容量会受到单机存储上限的限制。在数据量多的情况下，新节点同步全账本数据需要的时间较多。比如，目前以太坊的数据存储已经超过1T，这种水平已经让很多普通用户，无法运行一个全量的以太坊节点了。在实际的应用中，很多用户只关注区块链的最新状态，并不不关注历史记录，或者只关注部分历史记录，这种场景下用户不需要同步完整账本数据，目前区块链现有的账本同步方法不支持节点同步部分账本数据。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种区块链同步账本的方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明一种区块链同步账本的方法，当新建节点加入到区块链网络中时，指定需要同步区块全数据的起始区块号，其中，
起始区块号前的区块只同步区块头数据；
起始区块号的区块同步区块全数据和当前区块时刻的状态快照；
起始区块号之后的区块同步区块的全数据；
区块链节点选择性同步账本方法包括如下步骤：
S1、初始化区块链节点；
S2、启动节点，并设置节点起始区块号；
S3、从所有连接节点中选择最佳的节点进行区块同步；
S4、从最佳节点同步所有区块的区块头数据；
S5、验证起始区块号之前所有区块头的有效性；
S6、从最佳节点同步起始区块号的区块全数据；
S7、对起始区块号进行验证；
S8、起始区块号之后的区块同步区块头、区块体数据；
S9、从起始区块号之后顺序执行区块体数据中的交易，根据执行结果验证区块数据的有效性，验证通过区块全数据写入数据库。
作为本发明的一种优选技术方案，所述S3的最佳节点选择规则为：连接节点起始区块号小于本节点起始区块号，其中，连接节点起始区块号小于本节点起始区块号，其中，满足连接节点起始区块号小于本节点起始区块号的所有连接节点中，选择最新区块难度最大的节点为最佳节点。
作为本发明的一种优选技术方案，所述S5验证通过后，将起始区块号之前的区块头数据写入数据库。
作为本发明的一种优选技术方案，所述S6同步的数据包括区块头、区块体、交易执行结果、当前区块世界状态。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S7中，对起始区块号进行的验证包括：验证起始区块号的区块的区块头、区块体、交易执行结果、以及世界状态的有效性，验证通过区块全数据写入数据库。
本发明所达到的有益效果是：节点能够选择性同步账本，能够了减少存储在账本中的数据量，降低了存储资源的消耗，并提高了同步效率。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
如图1所示，本发明提供一种区块链同步账本的方法，当新建节点加入到区块链网络中时，指定需要同步区块全数据的起始区块号，其中，
起始区块号前的区块只同步区块头数据；
起始区块号的区块同步区块全数据和当前区块时刻的状态快照；
起始区块号之后的区块同步区块的全数据；
区块链节点选择性同步账本方法包括如下步骤：
S1、初始化区块链节点；
S2、启动节点，并设置节点起始区块号；
S3、从所有连接节点中选择最佳的节点进行区块同步；
S4、从最佳节点同步所有区块的区块头数据；
S5、验证起始区块号之前所有区块头的有效性；
S6、从最佳节点同步起始区块号的区块全数据；
S7、对起始区块号进行验证；
S8、起始区块号之后的区块同步区块头、区块体数据；
S9、从起始区块号之后顺序执行区块体数据中的交易，根据执行结果验证区块数据的有效性，验证通过区块全数据写入数据库。
进一步的，步骤S3的最佳节点选择规则为：连接节点起始区块号小于本节点起始区块号，其中，满足连接节点起始区块号小于本节点起始区块号的所有连接节点中，选择最新区块难度最大的节点为最佳节点。
在本发明的另一个优选的实施例中，步骤S5验证通过后，将起始区块号之前的区块头数据写入数据库。
在本发明的另一个优选的实施例中，步骤S6同步的数据包括区块头、区块体、交易执行结果、当前区块世界状态。
在本发明的另一个优选的实施例中，步骤S7中，对起始区块号进行的验证包括：验证起始区块号的区块的区块头、区块体、交易执行结果、以及世界状态的有效性，验证通过区块全数据写入数据库。
具体的，新节点加入已有区块链网络的情况，包括如下步骤：
(1)配置本地节点的初始化参数，并对本地节点进行初始化；
(2)配置本地节点待连接的其他运行节点的连接信息，包括IP、端口号等；
(3)启动本地节点，设置起始区块号；
(4)本地节点主动连接(2)中配置的所有节点，连接成功后，从所有连接节点中筛选出起始区块号小于本地节点的连接节点；
(5)判断是否有满足(4)中条件的节点，有满足条件节点进入(6)，否则进入(17)同步结束；
(6)从满足条件节点中选择难度最大的节点作为最佳节点；
(7)当最佳节点难度大于本地节点难度时进入(8)，否则进入(17)同步结束；
(8)向最佳节点请求起始区号号之前区块的区块头数据；
(9)接收所请求的区块头数据并进行校验；
(10)将通过校验的区块头数据按顺序依次写入本地账本中；
(11)向最佳节点请求起始区号区块的区块头、区块体、交易执行结果、世界状态数据；
(12)接收所请求的数据并进行校验；
(13)将通过校验的区块头、区块体、交易执行结果、世界状态数据写入本地账本中；
(14)向最佳节点请求起始区号之后区块的区块头、区块体数据；
(15)接收所请求的数据，并执行区块体中的交易生成交易执行结果，并对数据进行校验；
(16)将通过校验的区块头、区块体、交易执行结果、世界状态的变更写入本地账本中；
(17)同步结束。
本发明节点能够选择性同步账本，能够了减少存储在账本中的数据量，降低了存储资源的消耗，并提高了同步效率。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种区块链同步账本的方法，其特征在于，当新建节点加入到区块链网络中时，指定需要同步区块全数据的起始区块号，其中，起始区块号前的区块只同步区块头数据；起始区块号的区块同步区块全数据和当前区块时刻的状态快照；起始区块号之后的区块同步区块的全数据；区块链节点选择性同步账本方法包括如下步骤：
S1、初始化区块链节点；
S2、启动节点，并设置节点起始区块号；
S3、从所有连接节点中选择最佳的节点进行区块同步；最佳节点选择规则为：连接节点起始区块号小于本节点起始区块号，其中，满足连接节点起始区块号小于本节点起始区块号的所有连接节点中，选择最新区块难度最大的节点为最佳节点；
S4、从最佳节点同步所有区块的区块头数据；
S5、验证起始区块号之前所有区块头的有效性；验证通过后，将起始区块号之前的区块头数据写入数据库；
S6、从最佳节点同步起始区块号的区块全数据；同步的数据包括区块头、区块体、交易执行结果、当前区块世界状态；
S7、对起始区块号进行验证；对起始区块号进行的验证包括：验证起始区块号的区块的区块头、区块体、交易执行结果、以及世界状态的有效性，验证通过区块全数据写入数据库；
S8、起始区块号之后的区块同步区块头、区块体数据；
S9、从起始区块号之后顺序执行区块体数据中的交易，根据执行结果验证区块数据的有效性，验证通过区块全数据写入数据库。
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