CN110175188B - 一种区块链状态数据缓存和查询方法、设备及存储介质 - Google Patents

一种区块链状态数据缓存和查询方法、设备及存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN110175188B
CN110175188B CN201910470004.9A CN201910470004A CN110175188B CN 110175188 B CN110175188 B CN 110175188B CN 201910470004 A CN201910470004 A CN 201910470004A CN 110175188 B CN110175188 B CN 110175188B
Authority
CN
China
Prior art keywords
node
tree
mercker tree
caching
mercker
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910470004.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110175188A (zh
Inventor
柳宇航
王志文
吴思进
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Fuzamei Technology Co Ltd
Original Assignee
Hangzhou Fuzamei Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Fuzamei Technology Co Ltd filed Critical Hangzhou Fuzamei Technology Co Ltd
Priority to CN201910470004.9A priority Critical patent/CN110175188B/zh
Publication of CN110175188A publication Critical patent/CN110175188A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110175188B publication Critical patent/CN110175188B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/22—Indexing; Data structures therefor; Storage structures
    • G06F16/2228—Indexing structures
    • G06F16/2255—Hash tables
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/24—Querying
    • G06F16/245—Query processing
    • G06F16/2455—Query execution
    • G06F16/24552—Database cache management

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)

Abstract

本发明公开了一种区块链状态数据缓存和查询方法、设备及存储介质，属于区块链技术领域。包括区块链节点保存默克尔树节点的键Key和值Value在内存缓存区，键Key为默克尔树节点的哈希值；如果所述默克尔树节点为中间节点，值Value包括左叶子节点的哈希值和右叶子节点的哈希值等；如果所述默克尔树节点为叶子节点，值Value为账户信息等。针对区块链冗余的历史状态数据会越积累越多，从节点本地数据库中随机读取数据速率非常慢；采用本发明的一种区块链状态数据缓存和查询方法、设备及存储介质，有效地减少了磁盘的读写次数，可以极大的提高区块链的读取执行速度，也有效地改善了客户端的吞吐量体验差的问题。

Description

一种区块链状态数据缓存和查询方法、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种区块链状态数据缓存和查询方法、设备及存储介质。
背景技术
当前区块链系统的数据结构存储解决方案中，通常会利用默克尔树(MerkleTree)、默克尔平衡二叉树(MAVL)、Merkle Patricia Tries(MPT)树等对区块链的状态数据和冗余历史数据进行存储；其中，区块链的状态数据包括如账户余额、智能合约等数据；区块链的冗余历史数据是在某个区块高度下账户状态数据发生改变，就会将整个改变的账户保存到默克尔树里面，那账户之前的状态数据就是冗余历史数据，利用这些数据结构，可以对区块链账户进行有效管理，保证整个区块链账户的全局一致性。
现有技术方案的主要缺陷是利用Merkle Tree等对区块链上的状态数据进行存储时，随着账户(交易地址，或者公钥)的增多，Merkle Tree的高度也会增加，在这种情况下读取账户信息时，就需要更加多的读取Merkle Tree的中间节点才可以读取到账户信息，这样会涉及到多次从磁盘中读取，所以执行到较高区块高度时候(数据量变大时候)，区块执行的速率下降非常严重。
中国发明专利申请，公开号：CN109213791A，公开日：2019.01.15；公开了一种数据处理方法、区块链节点、系统和计算机可读存储介质，涉及区块链技术领域。该方法包括：区块链节点根据待写入数据的热门程度，从待写入数据中筛选出热门数据；区块链节点将热门数据以Key-Value的形式存储在缓存中；区块链节点将待写入数据存储在区块链本地账本中。该技术方案仅适用于对于热门数据的读取能够避免对区块链本地账本的频繁读取，从而提高数据的读取效率。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
为了克服上述技术问题，本发明提供了一种区块链状态数据缓存和查询方法、设备及存储介质；有效地减少了磁盘的读写次数，可以极大的提高区块链的读取执行速度，降低与磁盘IO的操作，也有效地改善了客户端的吞吐量体验差的问题。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：
第一方面，本发明提出了一种默克尔树缓存方法，区块链节点保存默克尔树节点的键Key和值Value在内存缓存区，所述键Key为默克尔树节点的哈希值；如果所述默克尔树节点为中间节点，所述值Value包括左叶子节点的哈希值和右叶子节点的哈希值；如果所述默克尔树节点为叶子节点，所述值Value为账户信息。
进一步地，所述区块链节点还保存与默克尔树对应的区块高度。
进一步地，区块链节点采用数据结构Map保存默克尔树节点的键Key和值Value在内存缓存区。
进一步地，所述方法在当前区块共识达成之后，区块同步阶段进行。
第二方面，本发明提出了一种区块链状态数据缓存方法，包括：按照以上所述的一种默克尔树节点缓存方法，区块链节点将默克尔树缓存在内存中，将当前区块高度内的需要更新的默克尔树节点缓存到UpdateNode，以及当前区块高度需要废除的默克尔树节点缓存到ObsoleteNode；等到当前区块高度更新完成后，删除默克尔树中缓存到ObsoleteNode内的默克尔树节点；将UpdateNode内的默克尔树节点更新到默克尔树中。
进一步地，将当前区块高度内的需要更新的默克尔树节点采用数据结构Map缓存到UpdateNode。
进一步地，在将UpdateNode内的默克尔树节点更新到默克尔树中之前，判断UpdateNode内的默克尔树节点是否存在与默克尔树相同的默克尔树节点，如果存在，则从UpdateNode和默克尔树删除所述相同的默克尔树节点；如果不存在，则将UpdateNode内的默克尔树节点更新到默克尔树中。
进一步地，所述方法在当前区块共识达成之后，区块同步阶段进行。
进一步地，所述将当前区块高度内的需要更新的默克尔树节点缓存到UpdateNode，包括：将当前区块高度内的需要更新的默克尔树叶子节点，及其构造默克尔树关联的中间节点缓存到UpdateNode。
进一步地，所述当前区块高度需要废除的默克尔树节点缓存到ObsoleteNode，包括：将当前区块高度内的需要更新的默克尔树节点缓存到UpdateNode，与之对应的，当前区块高度内的需要更新的历史默克尔树叶子节点，及其构造历史默克尔树关联的历史中间节点缓存到ObsoleteNode。
第三方面，本发明提出了一种数据查询方法，包括：访问区块链节点缓存区内的默克尔树，从中查询默克尔树叶子节点数据及其构造默克尔树关联的中间节点数据。
第四方面，本发明提出了一种设备，所述设备包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如以上所述的方法。
第五方面，本发明还提出了一种存储有计算机程序的存储介质，该程序被处理器执行时实现如以上任一项所述的方法。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
随着区块的不断产生，区块链冗余的历史状态树数据会越积累越多，从这些数据中随机读取数据速率非常慢，读取一个账户数据需要经过多次IO操作，可以极大的提高区块链的执行速度，降低与磁盘IO的操作。
附图说明
图1为本发明提供的一种区块链状态数据缓存方法的流程图。
图2为与图1方法对应的系统结构示意图。
图3为采用一种默克尔树缓存方法缓存默克尔树示意图。
图4为实施例3所述缓存方法的流程图。
图5为本发明的一种设备结构示意图。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
本发明中所述的第一、第二等词语，是为了描述本发明的技术方案方便而设置，并没有特定的限定作用，均为泛指，对本发明的技术方案不构成限定作用。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
实施例1
一种默克尔树缓存方法，包括：
区块链节点保存默克尔树节点的键Key和值Value在内存缓存区，所述键Key为默克尔树节点的哈希值；
如果所述默克尔树节点为中间节点，所述值Value包括左叶子节点的哈希值和右叶子节点的哈希值；
如果所述默克尔树节点为叶子节点，所述值Value为账户信息。
进一步地，区块链运行过程中可能会分叉，为了解决当前区块可能存在回退的技术问题，区块链节点还保存与默克尔树对应的区块高度。当回退发生后，对于区块链节点而言，从其他区块链节点同步缺失的区块数据到本地数据库所在的磁盘或硬盘中，与此同时，区块节点根据区块高度从本地数据库所在的磁盘或硬盘中，读取区块数据及其默克尔树，按照以上所述的缓存方法缓存到内存中。
进一步地，区块链节点采用数据结构Map保存默克尔树节点的键Key和值Value在内存缓存区。
如果同时更新多个默克尔树节点可能会有重复，会存在键Key的hash冲突的情况，选择可去重复的数据结构Map,用来存储不重复的键Key的hash结构，即存储不重复的默克尔树节点。
进一步地，所述方法在当前区块共识达成之后，区块同步阶段进行。
实施例2
一种区块链状态数据缓存方法，如图1所示，包括：
按照实施例1所述的一种默克尔树节点缓存方法，区块链节点将默克尔树缓存在内存中；
S101、区块链节点保存默克尔树节点的键Key和值Value在内存缓存区，区块链节点将默克尔树缓存在内存中；
S103、将当前区块高度内的需要更新的默克尔树节点缓存到UpdateNode，以及当前区块高度需要废除的默克尔树节点缓存到ObsoleteNode；
S105、等到当前区块高度更新完成后，删除默克尔树中缓存到ObsoleteNode内的默克尔树节点；
S107、将UpdateNode内的默克尔树节点更新到默克尔树中。
进一步地，将当前区块高度内的需要更新的默克尔树节点采用数据结构Map缓存到UpdateNode。如果同时更新多个默克尔树节点可能会有重复，会存在键Key的hash冲突的情况，选择可去重复的数据结构Map,用来存储不重复的键Key的hash结构，即存储不重复的默克尔树节点。
进一步地，在将UpdateNode内的默克尔树节点更新到默克尔树中之前，判断UpdateNode内的默克尔树节点是否存在与内存缓存区默克尔树相同的默克尔树节点，如果存在，则从UpdateNode和默克尔树删除所述相同的默克尔树节点；如果不存在，则将UpdateNode内的默克尔树节点更新到默克尔树中。如果同时更新多个默克尔树节点可能会有重复，会存在键Key的hash冲突的情况，通过判断，可以实现内存缓存区默克尔树存储不重复的默克尔树节点。
进一步地，所述方法在当前区块共识达成之后，区块同步阶段进行。
进一步地，所述将当前区块高度内的需要更新的默克尔树节点缓存到UpdateNode，包括：将当前区块高度内的需要更新的默克尔树叶子节点，及其构造默克尔树关联的中间节点缓存到UpdateNode。
进一步地，所述当前区块高度需要废除的默克尔树节点缓存到ObsoleteNode，包括：将当前区块高度内的需要更新的默克尔树节点缓存到UpdateNode，与之对应的，当前区块高度内的需要更新的历史默克尔树叶子节点，及其构造历史默克尔树关联的历史中间节点缓存到ObsoleteNode。
相应地，本实施例还提出了一种数据查询方法，访问区块链节点缓存区内的默克尔树，从中查询默克尔树叶子节点数据及其构造默克尔树关联的中间节点数据。
实施例3
在面对数据吞吐量大，IO读取效率低的问题，本专利申请提出的技术方案可在各种现行的链上推广使用。本申请所述的默克尔树具有其概括意义，包括但不限于现有技术中的默克尔树(Merkle Tree)、默克尔平衡二叉树(MAVL)、Merkle Patricia Tries(MPT)树等。
杭州复杂美33公链——Chain33(简称BTY)，具有低延时、高并发的核心技术特点，本实施例结合Chain33链说明本专利申请的技术方案在具体场景中的应用。假设BTY-Stark、BTY-Lannister、BTY-Targaryen分别为BTY上的任意三个节点，这三个节点的类型相同，功能相似。本申请所述的区块链节点，除了包含本申请所公开的技术特征外，还具有现有区块链节点所具有的功能，包括路由、区块链数据库、挖矿或钱包服务。Chain33链节点上的存储空间分配如图2是与方法对应的一种区块链状态数据缓存系统的结构示意图，数据库建立在Chain33链节点的硬盘或磁盘中，缓存区建立在Chain33链节点的内存中。
假设chain33最新区块高度H33为336699,Chain33链节点BTY-Stark已完成区块同步，利用其自身的路由功能，向Chain33链节点BTY-Lannister、BTY-Targaryengen及其他节点广播了区块高度H33为336699的区块，BTY-Lannister节点接收到该消息后，同步区块高度H33为336699的区块到数据库中。
Chain33链节点BTY-Lannister保存默克尔树节点的键Key和值Value在内存缓存区，采用数据结构Map保存默克尔树节点的键Key和值Value在内存缓存区。所述键Key为默克尔树节点的哈希值；
如果所述默克尔树节点为中间节点，所述值Value包括左叶子节点的哈希值和右叶子节点的哈希值；
如果所述默克尔树节点为叶子节点，所述值Value为账户信息,所述账户信息包括交易地址，公钥，交易地址上对应的余额等。
本实施例对缓存的内存节点定义为Merkle Tree结构。
type memNode struct{
data[][]byte
Height int32
...
}
data字段为长度可变的n个切片(可以认为是变长数组)，如果所述默克尔树节点为中间节点(除了叶子节点和根节点以外的默克尔树节点)，则data字段分别包括键Key，lefthash(左叶子节点的哈希值),righthash(右叶子节点的哈希值)；如果所述默克尔树节点为叶子节点，则data字段分别包括键Key，账户信息；height以此默克尔树节点为树根的树高。
以上内存缓存中的定义就是memNode结构体，并且键Key值不是hash，键Key是由hash计算的一个64位整型值。
进一步地，Chain33链运行过程中可能会分叉，为了解决当前区块可能存在回退的技术问题，Chain33链节点BTY-Lannister还保存与默克尔树对应的区块高度。当回退发生后，对于区块链节点而言，从其他区块链节点同步缺失的区块数据到本地数据库所在的磁盘或硬盘中，与此同时，区块节点根据区块高度从本地数据库所在的磁盘或硬盘中，读取区块数据及其默克尔树，按照以上所述的缓存方法缓存到内存中。
通过上述方法将区块高度H33为336699的默克尔树节点保存在内存缓存区的过程，即实现了保存默克尔树的目的。在保存的过程中，同时Chain33链节点BTY-Lannister在内存缓存区创建UpdateNode，ObsoleteNode；UpdateNode用于缓存当前区块高度内的需要更新的默克尔树叶子节点，及其构造默克尔树关联的中间节点缓存到UpdateNode。与之相对应地，ObsoleteNode用于缓存当前区块高度内的需要更新的历史默克尔树叶子节点，及其构造历史默克尔树关联的历史中间节点。
如图3为Chain33链节点BTY-Lannister内存缓冲区正在构建的区块高度H33为336699的默克尔树示意图。
Chain33链状态数据缓存方法，如图4所示，包括：
S201、Chain33链节点BTY-Lannister保存默克尔树节点(如图3中的圆圈为实线的节点)在BTY-Lannister的内存缓存区；
S203、将当前区块高度H33内的需要更新的默克尔树节点(如图3中的圆圈为虚线的节点A1、F1’、F12’、R1’)缓存到UpdateNode，以及当前区块高度H33需要废除的默克尔树节点(如图3中的L1、F1、F12、R1)缓存到ObsoleteNode；
S205、等到当前区块高度更新完成后，删除默克尔树中缓存到ObsoleteNode内的默克尔树节点；假设如图3所示，即已完成当前区块高度H33更新，对应地，删除默克尔树中缓存到ObsoleteNode内的默克尔树节点(如图3中的L1、F1、F12、R1)；
S207、判断UpdateNode内的默克尔树节点是否存在与内存缓存区默克尔树相同的默克尔树节点，如果存在，则从UpdateNode和默克尔树删除所述相同的默克尔树节点；如果不存在，则将UpdateNode内的默克尔树节点更新到默克尔树中。如果同时更新多个默克尔树节点可能会有重复，会存在键Key的hash冲突的情况，通过判断，可以实现内存缓存区默克尔树存储不重复的默克尔树节点。
每次从updateNode更新默克尔树都需要进行以上判断，是为了防止hash冲突，
采用数据结构Map将当前区块高度H33内的需要更新的默克尔树节点缓存到UpdateNode，这时，updateNode本身就可以理解为一个map池，可以存放多个节点，在这个步骤中，每个区块高度更新的节点大概也就几百个，存在hash冲突的概率非常非常小，所以在将当前区块高度H33内的需要更新的默克尔树节点缓存到UpdateNode时，不判断hash冲突也没有关系。
将当前区块高度内的需要更新的默克尔树节点采用数据结构Map缓存到UpdateNode。如果同时更新多个默克尔树节点可能会有重复，会存在键Key的hash冲突的情况，选择可去重复的数据结构Map,用来存储不重复的键Key的hash结构，即存储不重复的默克尔树节点。
相应地，本实施例还提出了一种数据查询方法，访问区块链节点缓存区内的默克尔树，从中查询默克尔树叶子节点数据及其构造默克尔树关联的中间节点数据。所述方法可以同时进行多个叶子节点数据或中间节点数据的查询，支持并行处理。
内存缓存区中的默克尔树不需要100％完整，而hash冲突的概率也非常非常小，如果默克尔树中查找不到默克尔树节点数据，就会到Chain33链节点BTY-Lannister的数据库中查找，并且将该区块高度下新的默克尔树节点数据缓存到内存中，处理方式跟上述方法一样。根据Chain33链上的测试，查询几百万个默克尔树节点数据，还没有一个是冲突的。
本实施例所述的区块链状态数据缓存方法及其查询方法，也适合在多条平行链和主链上推广使用，主链节点的内存缓存区中保存默克尔树节点，与图4所示方法相同，在查询时，多条平行链上的节点可以同时向主链节点发出查询多个叶子节点数据或中间节点数据的请求，主链节点接收到请求后，同时处理，访问主链节点缓存区内的默克尔树，从中查询默克尔树叶子节点数据及其构造默克尔树关联的中间节点数据，返回给各个平行链上的节点；也就是，本实施例的查询方案支持在多条平行链和主链上并发查询数据。
实施例4
一种设备，所述设备包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如以上所述的方法。
一种存储有计算机程序的存储介质，该程序被处理器执行时实现如以上实施例1-3任一技术方案所述的方法。
图5为本发明一实施例提供的一种设备的结构示意图。
如图5所示，作为另一方面，本申请还提供了一种设备500，包括一个或多个中央处理单元(CPU)501，其可以根据存储在只读存储器(ROM)502中的程序或者从存储部分508加载到随机访问存储器(RAM)503中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM503中，还存储有设备500操作所需的各种程序和数据。CPU501、ROM502以及RAM503通过总线504彼此相连。输入/输出(I/O)接口505也连接至总线504。
以下部件连接至I/O接口505：包括键盘、鼠标等的输入部分506；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分507；包括硬盘等的存储部分508；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分509。通信部分509经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器510也根据需要连接至I/O接口505。可拆卸介质511，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器510上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分508。
特别地，根据本申请公开的实施例，上述任一实施例描述的方法可以被实现为计算机软件程序。例如，本申请公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包含用于执行上述任一实施例描述的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分509从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质511被安装。
作为又一方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例的装置中所包含的计算机可读存储介质；也可以是单独存在，未装配入设备中的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序，该程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本申请的方法。
附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这根据所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以通过执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以通过专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本申请实施例中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，例如，各所述单元可以是设置在计算机或移动智能设备中的软件程序，也可以是单独配置的硬件装置。其中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离本申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (12)

1.一种默克尔树缓存方法，其特征在于，区块链节点保存默克尔树节点的键Key和值Value在内存缓存区，所述键Key为默克尔树节点的哈希值；如果所述默克尔树节点为中间节点，所述值Value包括左叶子节点的哈希值和右叶子节点的哈希值；如果所述默克尔树节点为叶子节点，所述值Value为账户信息；所述方法适用于区块链节点，所述方法包括：
将默克尔树缓存在内存中，将当前区块高度内的需要更新的默克尔树节点缓存到UpdateNode，以及当前区块高度需要废除的默克尔树节点缓存到ObsoleteNode；其中，所述UpdateNode用于缓存当前区块高度内的需要更新的默克尔树叶子节点及其构造默克尔树关联的中间节点，所述ObsoleteNode用于缓存当前区块高度内的需要更新的历史默克尔树叶子节点，及其构造历史默克尔树关联的历史中间节点；
等到当前区块高度更新完成后，删除默克尔树中缓存到ObsoleteNode内的默克尔树节点；
将UpdateNode内的默克尔树节点更新到默克尔树中。
2.根据权利要求1所述的一种默克尔树缓存方法，其特征在于：还保存与默克尔树对应的区块高度。
3.根据权利要求1所述的一种默克尔树缓存方法，其特征在于：采用数据结构Map保存默克尔树节点的键Key和值Value在内存缓存区。
4.根据权利要求1所述的一种默克尔树缓存方法，其特征在于：所述方法在当前区块共识达成之后，区块同步阶段进行。
5.根据权利要求1所述的一种默克尔树缓存方法，其特征在于：将当前区块高度内的需要更新的默克尔树节点采用数据结构Map缓存到UpdateNode。
6.根据权利要求1所述的一种默克尔树缓存方法，其特征在于：在将UpdateNode内的默克尔树节点更新到默克尔树中之前，判断UpdateNode内的默克尔树节点是否存在与默克尔树相同的默克尔树节点，如果存在，则从UpdateNode和默克尔树删除所述相同的默克尔树节点；如果不存在，则将UpdateNode内的默克尔树节点更新到默克尔树中。
7.根据权利要求1所述的一种默克尔树缓存方法，其特征在于：所述方法在当前区块共识达成之后，区块同步阶段进行。
8.根据权利要求1所述的一种默克尔树缓存方法，其特征在于：所述将当前区块高度内的需要更新的默克尔树节点缓存到UpdateNode，包括：将当前区块高度内的需要更新的默克尔树叶子节点，及其构造默克尔树关联的中间节点缓存到UpdateNode。
9.根据权利要求1所述的一种默克尔树缓存方法，其特征在于：所述当前区块高度需要废除的默克尔树节点缓存到ObsoleteNode，包括：将当前区块高度内的需要更新的默克尔树节点缓存到UpdateNode，与之对应的，当前区块高度内的需要更新的历史默克尔树叶子节点，及其构造历史默克尔树关联的历史中间节点缓存到ObsoleteNode。
10.一种数据查询方法，其特征在于，包括：访问区块链节点缓存区内的默克尔树；其中，所述默克尔树根据权利要求1-9任一项所述的默克尔树缓存方法进行缓存；
从中查询默克尔树叶子节点数据及其构造默克尔树关联的中间节点数据。
11.一种计算机设备，其特征在于，所述设备包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如权利要求1-10中任一项所述的方法。
12.一种存储有计算机程序的存储介质，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-10中任一项所述的方法。
CN201910470004.9A 2019-05-31 2019-05-31 一种区块链状态数据缓存和查询方法、设备及存储介质 Active CN110175188B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910470004.9A CN110175188B (zh) 2019-05-31 2019-05-31 一种区块链状态数据缓存和查询方法、设备及存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910470004.9A CN110175188B (zh) 2019-05-31 2019-05-31 一种区块链状态数据缓存和查询方法、设备及存储介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110175188A CN110175188A (zh) 2019-08-27
CN110175188B true CN110175188B (zh) 2021-05-11

Family

ID=67696163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910470004.9A Active CN110175188B (zh) 2019-05-31 2019-05-31 一种区块链状态数据缓存和查询方法、设备及存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110175188B (zh)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10992459B2 (en) 2019-08-30 2021-04-27 Advanced New Technologies Co., Ltd. Updating a state Merkle tree
CN110688377B (zh) * 2019-08-30 2020-07-17 阿里巴巴集团控股有限公司 一种更新状态默克树的方法及装置
CN110602239B (zh) * 2019-09-20 2023-09-19 腾讯科技（深圳）有限公司 一种区块链信息存储方法及相关设备
CN110704506B (zh) * 2019-09-24 2022-05-24 杭州复杂美科技有限公司 状态数据存储方法和数据查询方法
CN110879687B (zh) * 2019-10-18 2021-03-16 蚂蚁区块链科技(上海)有限公司 一种基于磁盘存储的数据读取方法、装置及设备
CN110837505B (zh) * 2019-11-06 2022-07-19 杭州复杂美科技有限公司 状态数据存储方法、状态数据同步方法、设备和存储介质
CN110851448B (zh) * 2019-11-08 2022-05-03 四川长虹电器股份有限公司 一种基于区块链智能合约的本地数据存储优化方法
CN111445236B (zh) * 2019-11-14 2023-05-30 杭州复杂美科技有限公司 一种区块链交易验证方法、设备及存储介质
CN111274312B (zh) * 2019-11-26 2024-03-12 东软集团股份有限公司 一种区块链中数据的缓存方法、装置及设备
CN111130801A (zh) * 2019-12-26 2020-05-08 腾讯科技（深圳）有限公司 一种数据处理方法、装置、节点设备及计算机存储介质
CN111428275B (zh) * 2020-03-13 2021-03-26 华东师范大学 一种面向联盟链的服务不停机分片增加方法
CN111488611B (zh) * 2020-04-08 2021-06-22 北京瑞策科技有限公司 业务数据区块链的关系数据存储方法及装置
CN111488610A (zh) * 2020-04-08 2020-08-04 北京瑞策科技有限公司 基于业务数据区块链的状态数据查询方法及装置
CN111651300B (zh) * 2020-06-05 2023-03-21 成都质数斯达克科技有限公司 一种区块链数据恢复方法、装置、设备及介质
CN112035491B (zh) * 2020-09-30 2021-12-28 中山大学 基于区块链的数据存储方法、电子积分处理方法及系统
CN112380149B (zh) * 2021-01-18 2021-04-06 腾讯科技（深圳）有限公司 基于节点内存的数据处理方法、装置、设备以及介质
CN113077344B (zh) * 2021-04-15 2023-06-30 恒生电子股份有限公司 基于区块链的交易方法、装置、电子设备及存储介质
CN112988761B (zh) * 2021-05-07 2022-04-08 支付宝(杭州)信息技术有限公司 区块链数据存储方法及装置、电子设备
CN114881654B (zh) * 2022-05-18 2023-04-11 天津大学 一种基于基数估计方法的高效区块链交易查询技术
CN115221176A (zh) * 2022-07-29 2022-10-21 蚂蚁区块链科技(上海)有限公司 区块链数据存储方法及装置、电子设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108241743A (zh) * 2018-01-04 2018-07-03 杭州复杂美科技有限公司 一种区块链快照方法
CN109165221A (zh) * 2018-08-16 2019-01-08 北京京东尚科信息技术有限公司 区块链的数据存储方法、装置、区块链节点及存储介质
CN109274754A (zh) * 2018-10-11 2019-01-25 上海保险交易所股份有限公司 用于在区块链网络中同步数据的方法、设备和存储介质
CN109684333A (zh) * 2018-12-24 2019-04-26 杭州复杂美科技有限公司 一种数据存储及裁剪方法、设备和存储介质
CN109787748A (zh) * 2018-12-29 2019-05-21 青岛海洋科学与技术国家实验室发展中心 基于区块链的潜航器数据共享作业方法、装置及存储介质

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007087363A2 (en) * 2006-01-24 2007-08-02 Brown University Efficient content authentication in peer-to-peer networks
US20180089761A1 (en) * 2016-09-26 2018-03-29 Shapeshift Ag System and method of providing a leader-follower multi-asset portfolio
CN107391649A (zh) * 2017-07-14 2017-11-24 浙商银行股份有限公司 一种提升区块链查询效率的系统及方法
CN108009818B (zh) * 2017-10-30 2022-02-18 国历华融(北京)科技发展有限公司 一种基于分布式网络的线上支付方法及系统
US20190140819A1 (en) * 2017-11-08 2019-05-09 Secret Double Octopus Ltd System and method for mekle puzzles symeteric key establishment and generation of lamport merkle signatures
CN108520050B (zh) * 2018-03-30 2019-01-25 北京邮电大学 一种基于二维定位的Merkle树缓存装置及其对Merkle树的操作方法
CN108846133B (zh) * 2018-07-04 2020-11-27 东北大学 基于b-m树的区块链存储结构、b-m树建立算法及查找算法
CN109165224B (zh) * 2018-08-24 2021-02-19 东北大学 一种在区块链数据库上针对关键字key的索引方法
CN109492005A (zh) * 2018-11-07 2019-03-19 郑州云海信息技术有限公司 一种b+树读缓存方法及相关装置
CN109614411B (zh) * 2018-11-19 2022-03-04 杭州复杂美科技有限公司 数据存储方法、设备和存储介质
CN109559234B (zh) * 2019-01-31 2020-10-23 杭州复杂美科技有限公司 一种区块链状态数据的存储方法、设备和存储介质

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108241743A (zh) * 2018-01-04 2018-07-03 杭州复杂美科技有限公司 一种区块链快照方法
CN109165221A (zh) * 2018-08-16 2019-01-08 北京京东尚科信息技术有限公司 区块链的数据存储方法、装置、区块链节点及存储介质
CN109274754A (zh) * 2018-10-11 2019-01-25 上海保险交易所股份有限公司 用于在区块链网络中同步数据的方法、设备和存储介质
CN109684333A (zh) * 2018-12-24 2019-04-26 杭州复杂美科技有限公司 一种数据存储及裁剪方法、设备和存储介质
CN109787748A (zh) * 2018-12-29 2019-05-21 青岛海洋科学与技术国家实验室发展中心 基于区块链的潜航器数据共享作业方法、装置及存储介质

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Lightweight authentication scheme for smart grid using Merkle hash tree and lossless compression hybrid method;Tohidi,Hamed等;《IET COMMUNICATIONS》;20181104;第12卷(第19期);全文 *
区块链安全技术的研究与应用;张成成;《中国优秀硕士学位论文全文数据库》;20190115(第1期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110175188A (zh) 2019-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110175188B (zh) 一种区块链状态数据缓存和查询方法、设备及存储介质
US11520770B2 (en) System and method for providing high availability data
CN109684333B (zh) 一种数据存储及裁剪方法、设备和存储介质
US10691722B2 (en) Consistent query execution for big data analytics in a hybrid database
US9569475B2 (en) Distributed consistent grid of in-memory database caches
US6957236B1 (en) Providing a useable version of a data item
CN110442579B (zh) 一种状态树数据存储方法、同步方法及设备和存储介质
CN109587271B (zh) 主链平行链架构系统及区块同步方法、设备和存储介质
CN111324613B (zh) 一种面向联盟链的分片内数据组织管理方法
CN109639773B (zh) 一种动态构建的分布式数据集群控制系统及其方法
US20070088912A1 (en) Method and system for log structured relational database objects
CN105117415A (zh) 一种优化的ssd数据更新方法
CN111259071A (zh) 一种分布式数据库系统中的并发访问控制方法
WO2023109793A1 (en) Method and system for processing database transactions in a distributed online transaction processing (oltp) database
CN111428275B (zh) 一种面向联盟链的服务不停机分片增加方法
CN101236564A (zh) 一种海量数据高性能读取显示方法
CN111324633A (zh) 一种区块链交易分布式缓存方法和系统、设备及存储介质
CN111406251B (zh) 数据预取方法及装置
CN110445843B (zh) 平行链区块推送方法、设备和存储介质
CN109614411B (zh) 数据存储方法、设备和存储介质
CN111949673B (zh) 基于Hbase存储的分布式悲观锁及其实现方法
CN111708835B (zh) 区块链数据存储方法及装置
CN112800050A (zh) 基于状态树的交易数据存储方法、系统、装置及p2p网络
CN115114335A (zh) 一种软件应用多级缓存及流量过滤的方法
CN114385577A (zh) 一种分布式文件系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant