CN110287170A - 数据库升级方法、状态数据调用方法、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种数据库升级方法、状态数据调用方法、设备和存储介质，该方法包括：获取数据库更新信息；保留数据库所有版本的执行程序，并生成数据库更新后版本的执行程序；依次对数据库中各待更新区块进行区块高度与更新高度的大小判断，当区块高度小于更新高度时，验证状态哈希值是否改变，未改变则根据区块数据、原始版本的执行程序生成区块的状态哈希值，根据区块数据，新执行程序生成区块的状态数据；当区块高度大于更新高度时，根据区块数据及新执行程序生成区块的状态哈希值及状态数据。本发明提供一种保障状态数据一致的数据库升级机制。

Description

数据库升级方法、状态数据调用方法、设备和存储介质

技术领域

本申请涉及区块链技术领域，具体涉及一种数据库升级方法、状态数据调用方法、设备和存储介质。

背景技术

当前区块链系统中绝大多数区块链是账户模型，所用到的状态数据存储使用的数据结构一般包括默克尔树(Merkle Tree)、默克尔平衡二叉树(MAVL)、Merkle PatriciaTries(MPT)树等。状态数据库对区块链的状态数据(如账户余额等)进行存储，随着区块链的运行状态数据将会越来越多，状态数据库由于性能不足等原因需要进行升级；

改善状态数据结构可以缓解状态数据库性能不足的缺陷，改善状态数据结构后，将生成新的执行程序；假设区块链中其它节点都已使用新的执行程序生成状态数据，节点A使用旧的执行程序生成状态数据，将产生节点A与其它节点所生成的状态数据后不一致的问题。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种保障状态数据一致的更新状态数据库的数据库升级方法、状态数据调用方法、设备和存储介质。

第一方面，本发明提供一种数据库升级方法，适用于区块链的节点，区块链的节点的本地数据库中存有每个区块的原始版本的第一状态哈希值，包括：

获取数据库更新信息；其中，数据库更新信息包括数据库的更新高度；

保留数据库所有版本的执行程序，并生成数据库更新后版本的第一执行程序；

依次对数据库中各待更新区块执行以下步骤：

判断数据库待更新区块的第一区块高度是否小于更新高度：

是，则根据待更新区块的第一区块数据、原始版本的第二执行程序生成第二状态哈希值，验证第二状态哈希值与待更新区块的第一状态哈希值是否相同：

是，则根据第一区块数据、第一执行程序生成待更新区块的更新后的第一状态数据，并存储第二状态哈希值和第一状态数据；其中，第二状态哈希值为更新后的待更新区块的状态哈希值；

否，则返回错误信息；

否，则根据第一区块数据、第一执行程序生成并存储第三状态哈希值和第一状态数据。

第二方面，本发明提供一种状态数据调用方法，适用于区块链的节点，包括：

接收状态数据调用请求信息，根据上述数据库升级方法升级数据库后所存储的第一状态数据并返回。

第三方面，本发明还提供一种设备，包括一个或多个处理器和存储器，其中存储器包含可由该一个或多个处理器执行的指令以使得该一个或多个处理器执行根据本发明各实施例提供的数据库升级方法及状态数据调用方法。

第四方面，本发明还提供一种存储有计算机程序的存储介质，该计算机程序使计算机执行根据本发明各实施例提供的数据库升级方法及状态数据调用方法。

本发明诸多实施例提供的数据库升级方法、状态数据调用方法、设备和存储介质通过获取数据库更新信息；保留数据库所有版本的执行程序，并生成数据库更新后版本的执行程序；依次对数据库中各待更新区块进行区块高度与更新高度的大小判断，当区块高度小于更新高度时，验证状态哈希值是否改变，未改变则根据区块数据、原始版本的执行程序生成区块的状态哈希值，根据区块数据，新执行程序生成区块的状态数据；当区块高度大于更新高度时，根据区块数据及新执行程序生成区块的状态哈希值及状态数据的方法，提供一种保障状态数据一致的数据库升级机制；

本发明一些实施例提供的数据库升级方法、状态数据调用方法、设备和存储介质进一步通过数据库更新信息还包括更新后的第一版本信息，上述方法还包括判断数据库当前的第二版本信息与第一版本信息是否相同：否，则保留数据库所有版本的执行程序，并生成数据库更新后版本的第一执行程序的方法，使得用户能将具体的更新信息与版本信息对应，改善用户体验；

本发明一些实施例提供的数据库升级方法、状态数据调用方法、设备和存储介质进一步通过判断当前的区块高度与更新高度之差是否不小于预配置的第一阈值：是，则删除区块高度小于更新高度的各区块的旧版本数据的方法，节省数据库空间，提高读写效率，进一步改善用户体验。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一实施例提供的一种数据库升级方法的流程图。

图2为图1所示方法的一种优选实施方式中步骤S12的流程图。

图3为本发明一实施例提供的一种状态数据调用方法的流程图。

图4为本发明一实施例提供的一种设备的结构示意图。

具体实施方式

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。

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。

在本申请中，默认数据库更新信息为由于改善状态数据结构后生成的数据库更新信息。

图1为本发明一实施例提供的一种数据库升级方法的流程图。如图1所示，在本实施例中，本发明提供一种数据库升级方法，包括：

S11：获取数据库更新信息；其中，数据库更新信息包括数据库的更新高度；

S12：保留数据库所有版本的执行程序，并生成数据库更新后版本的第一执行程序；

依次对数据库中各待更新区块执行以下步骤：

S13：判断数据库待更新区块的第一区块高度是否小于更新高度：

是，则执行步骤S14：根据待更新区块的第一区块数据、原始版本的第二执行程序生成第二状态哈希值，验证第二状态哈希值与待更新区块的第一状态哈希值是否相同：

是，则执行步骤S15：根据第一区块数据、第一执行程序生成待更新区块的更新后的第一状态数据，并存储第二状态哈希值和第一状态数据；其中，第二状态哈希值为更新后的待更新区块的状态哈希值；

否，则执行步骤S16：返回错误信息；

否，则执行步骤S17：根据第一区块数据、第一执行程序生成并存储第三状态哈希值和第一状态数据。

具体地，假设数据库的数据库的更新高度为25001；当block(1) 至block(15000)的原始版本为版本v1.0，block(15001)至block(25000) 的原始版本为版本v2.0，block(25001)及以后的区块的原始版本为 v3.0；

当待更新区块为block(1)至block(15000)时，以节点A的block(1) 为例，假设block(1)的原始版本的第一状态哈希值为statehash(block (1))，第二状态哈希值statehash(block(1))'与block(1)的statehash(block (1))相同：

在步骤S11中，节点A获取数据库更新信息，数据库的更新高度为15001；

在步骤S12中，节点A保留数据库v1.0、v2.0的执行程序，并生成数据库更新后版本的v3.0的执行程序；

在步骤S13中，节点A判断数据库block(1)的第一区块高度是否小于15001：

是，则执行步骤S14：根据block(1)的第一区块数据、v1.0 的执行程序生成第二状态哈希值statehash(block(1))'，验证statehash(bl ock(1))'与block(1)的statehash(block(1))是否相同：

是，则执行步骤S15：根据第一区块数据、v3.0的执行程序生成block(1)的更新后的第一状态数据statedata(block(1))，并存储 statehash(block(1))'和statedata(block(1))；其中，statehash(block(1))'为更新后的block(1)的状态哈希值；

判断block(1)的区块高度是否小于最新区块高度25001：

由于block(1)的区块高度小于25001，则返回步骤S13，对block (1)的下一个区块block(2)进行判断。

当待更新区块为block(15001)至block(25000)时，以节点A的blo ck(15001)为例，假设block(15001)的原始版本的第一状态哈希值为sta tehash(block(15001))，第二状态哈希值statehash(block(15001))'与bloc k(1)的statehash(block(15001))不同：

在步骤S11中，节点A获取数据库更新信息，数据库的更新高度为25001；

在步骤S12中，节点A保留数据库v1.0、v2.0的执行程序，并生成数据库更新后版本的v3.0执行程序；

在步骤S13中，节点A判断数据库block(15001)的第一区块高度是否小于25000：

是，则执行步骤S14：节点A根据block(15001)的第一区块数据、v2.0的执行程序生成第二状态哈希值statehash(block(15001))'，验证statehash(block(15001))'与block(15001)的statehash(block(15001)) 是否相同：

否，则执行步骤S16：节点A返回错误信息。

当待更新区块为block(25001)及以后的区块时，区块最新高度为25001，以节点B的block(25001)为例：

在步骤S11中，节点B获取数据库更新信息，数据库的更新高度为25001；

在步骤S12中，节点B保留数据库v1.0、v2.0的执行程序，并生成数据库更新后版本的v3.0执行程序；

在步骤S13中，节点B判断数据库block(25001)的第一区块高度是否小于25000：

否，则执行步骤S17，根据,第一区块数据、v3.0的执行程序生成并存储第三状态哈希值statehash(block(25001))和第一状态数据st atedata(block(25001))。

判断block(25001)的区块高度是否小于最新区块高度25001：

由于block(25001)的区块高度不小于25001，则结束。

改善状态数据结构可以缓解状态数据库性能不足的缺陷，改善状态数据结构后，将生成新的执行程序；假设区块链中其它节点都已使用新的执行程序生成状态数据，节点M使用旧的执行程序生成状态数据，将产生节点M与其它节点所生成的状态数据后不一致的问题。

上述实施例提供一种保障状态数据一致的数据库升级机制。

图2为图1所示方法的一种优选实施方式中步骤S12的流程图。如图2所示，在一优选实施例中，数据库更新信息还包括更新后的第一版本信息，步骤S12还包括：

S121：判断数据库当前的第二版本信息与第一版本信息是否相同：否，则保留数据库所有版本的执行程序，并生成数据库更新后版本的第一执行程序。

在更多实施例中，数据库更新信息可以不包括更新后的第一版本信息；数据库版本的迭代可配置为，当数据库更新信息中包含新的状态数据结构，则将版本信息迭代为一个大版本(例如，从1.0迭代为2. 0)，当数据库更新信息中不包含新的状态数据结构，则将版本信息迭代为一个小版本(例如，从1.0迭代为1.1)，这些版本信息不在数据库更新信息中明确指定，可实现相同的技术效果，但是用户无法感知具体的版本信息，无法将迭代的功能与版本信息相关联，用户体验较差。

上述实施例使得用户能将具体的更新信息与版本信息对应，改善用户体验。

在一优选实施例中，上述方法还包括：

判断当前的区块高度与更新高度之差是否不小于预配置的第一阈值：是，则删除区块高度小于更新高度的各区块的旧版本数据。

具体地，例如预配置的第一阈值为3000，数据库的数据库的更新高度为15001；

当当前区块高度为18001时，当前区块高度与更新高度之差不小于预配置的第一阈值：则删除区块高度小于15001的各区块的旧版本数据。

上述实施例节省数据库空间，提高读写效率，进一步改善用户体验。

图3为本发明一实施例提供的一种状态数据调用方法的流程图。如图3所示，在本实施例中，本发明提供一种状态数据调用方法，包括：

S21：接收状态数据调用请求信息，根据状态数据调用请求信息查找到根据上述数据库升级方法升级数据库后所存储的第一状态数据并返回。

图4为本发明一实施例提供的一种设备的结构示意图。

如图4所示，作为另一方面，本申请还提供了一种设备400，包括一个或多个中央处理单元(CPU)401，其可以根据存储在只读存储器(ROM)402中的程序或者从存储部分408加载到随机访问存储器 (RAM)403中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM403中，还存储有设备400操作所需的各种程序和数据。CPU401、ROM402以及RAM403通过总线404彼此相连。输入/输出(I/O)接口405也连接至总线404。

以下部件连接至I/O接口405：包括键盘、鼠标等的输入部分406；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407；包括硬盘等的存储部分408；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409。通信部分409经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器410也根据需要连接至I/O接口 405。可拆卸介质411，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410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408。

特别地，根据本公开的实施例，上述任一实施例描述的数据库升级方法及状态数据调用方法可以被实现为计算机软件程序。例如，本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状态数据调用方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分409从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质411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状态数据调用方法。

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 (6)

1.一种数据库升级方法，其特征在于，适用于区块链的节点，所述节点的本地数据库中存有每个区块的原始版本的第一状态哈希值，所述方法包括：

获取数据库更新信息；其中，所述数据库更新信息包括数据库的更新高度；

保留所述数据库所有版本的执行程序，并生成所述数据库更新后版本的第一执行程序；

依次对所述数据库中各待更新区块执行以下步骤：

判断所述数据库待更新区块的第一区块高度是否小于所述更新高度：

是，则根据所述待更新区块的第一区块数据、所述原始版本的第二执行程序生成第二状态哈希值，验证所述第二状态哈希值与所述待更新区块的第一状态哈希值是否相同：

是，则根据所述第一区块数据、所述第一执行程序生成所述待更新区块的更新后的第一状态数据，并存储所述第二状态哈希值和所述第一状态数据；其中，所述第二状态哈希值为更新后的待更新区块的状态哈希值；

否，则返回错误信息；

否，则根据所述第一区块数据、所述第一执行程序生成并存储第三状态哈希值和所述第一状态数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据库更新信息还包括更新后的第一版本信息，所述保留所述数据库所有版本的执行程序，并生成所述数据库更新后版本的第一执行程序包括：

判断所述数据库当前的第二版本信息与所述第一版本信息是否相同：否，则保留所述数据库所有版本的执行程序，并生成所述数据库更新后版本的第一执行程序。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

判断当前的区块高度与所述更新高度之差是否不小于预配置的第一阈值：

是，则删除区块高度小于所述更新高度的各区块的旧版本数据。

4.一种状态数据调用方法，其特征在于，适用于区块链的节点，所述方法包括：

接收状态数据调用请求信息，根据所述状态数据调用请求信息查找到根据权利要求1-3中任一项所述的方法升级数据库后所存储的第一状态数据并返回。

5.一种设备，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1-4中任一项所述的方法。

6.一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1-4中任一项所述的方法。