发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足,期望提供一种充分利用闲置的存储空间,为用户提供简单快捷、成本较低、去中心化的出租或租赁存储空间的去中心化存储方法、设备和存储介质。
第一方面,本发明提供一种适用于区块链节点的去中心化存储方法,包括:
接收、广播并打包执行若干服务节点分别发送的各第一交易,以将各服务节点分别提交的存储服务信息记录至区块链上,以供用户端查询并筛选若干满足其存储需求的第一服务节点,生成请求租赁各第一服务节点的存储服务的第二交易;其中,存储服务信息包括服务节点所出租的存储服务的若干项信息;
接收、广播并打包执行第二交易,在执行成功时将用户端和各第一服务节点的各租约信息记录在区块链上,以供:
用户端在监测到第二交易执行成功后,将根据待存储数据生成的各分片分别发送给各第一服务节点;
各第一服务节点监测到与当前节点相关的第二交易执行成功后,分别接收并存储分片,对所存储分片的哈希值进行签名以生成存证信息,生成包括存证信息的第三交易并发送至区块链节点;
接收、广播并打包执行各第三交易,将各存证信息记录在区块链上,以供用户端分别验证各存证信息,并在验证成功后生成包括确认信息的第四交易并发送至区块链节点;
接收、广播并打包执行第四交易,将确认信息记录在区块链上。
第二方面,本发明提供一种适用于服务节点的去中心化存储方法,包括:
响应于出租存储服务,生成存储服务信息并打包生成第一交易;
将第一交易发送至区块链节点以供广播并打包执行,将存储服务信息记录至区块链上,以供用户端查询并筛选若干满足其存储需求的第一服务节点,生成请求租赁各第一服务节点的存储服务的第二交易并发送至区块链节点以供广播并打包执行,在执行成功时将用户端和各第一服务节点的各租约信息记录在区块链上,以供用户端在监测到第二交易执行成功后,将根据待存储数据生成的各分片分别发送给各第一服务节点;
监测是否存在与当前节点相关的第二交易执行成功:
是,则接收并存储分片,对所存储分片的哈希值进行签名以生成存证信息,生成包括存证信息的第三交易并发送至区块链节点,以供广播并打包执行,将存证信息记录在区块链上,以供用户端分别验证各存证信息,并在验证成功后生成包括确认信息的第四交易并发送至区块链节点,以供广播并打包执行,将确认信息记录在区块链上。
第三方面,本发明还提供一种适用于用户端的去中心化存储方法,包括:
查询区块链上记录的各存储服务信息以筛选若干满足存储需求的第一服务节点;其中,存储服务信息由服务节点生成并发送第一交易至区块链节点以记录至区块链上,存储服务信息包括服务节点所出租的存储服务的若干项信息;
生成请求租赁各第一服务节点的存储服务的第二交易并发送至区块链节点以供广播并打包执行,在执行成功时将用户端和各第一服务节点的各租约信息记录在区块链上;
监测第二交易是否执行成功:是,则将根据待存储数据生成的各分片分别发送给各第一服务节点,以供各第一服务节点监测到与当前节点相关的第二交易执行成功后,分别接收并存储分片,对所存储分片的哈希值进行签名以生成存证信息,生成包括存证信息的第三交易并发送至区块链节点以供广播并打包执行,将各存证信息记录在区块链上;
验证区块链上记录的各存证信息,并在验证成功后生成包括确认信息的第四交易并发送至区块链节点以供广播并打包执行,将确认信息记录在区块链上。
第四方面,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去中心化存储方法。
第五方面,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去中心化存储方法。
本发明诸多实施例提供的去中心化存储方法、设备和存储介质通过以区块链作为存储空间的租赁平台和见证方,在区块链上进行分布式存储的存证和确认,为用户提供简单快捷、成本较低、去中心化的存储空间租赁方案,从而促使闲置的存储空间可以更多的被利用;
本发明一些实施例提供的去中心化存储方法、设备和存储介质进一步通过冻结出租方和承租方的保证金,并通过区块链上配置的合约进行仲裁,提高了去中心化存储方案的可靠性;
本发明一些实施例提供的去中心化存储方法、设备和存储介质进一步通过采用RS编码进行分片,保障了用户所存储的数据在部分服务节点违约时仍可恢复出所存储的原始数据,提升了去中心化存储方案的容错性和健壮性。
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。
图1为本发明一实施例提供的一种去中心化存储方法的流程图。
如图1所示,在本实施例中,本发明提供一种去中心化存储方法,包括:
S11:接收、广播并打包执行若干服务节点分别发送的各第一交易,以将各服务节点分别提交的存储服务信息记录至区块链上,以供用户端查询并筛选若干满足其存储需求的第一服务节点,生成请求租赁各第一服务节点的存储服务的第二交易;其中,存储服务信息包括服务节点所出租的存储服务的若干项信息;
S13:接收、广播并打包执行第二交易,在执行成功时将用户端和各第一服务节点的各租约信息记录在区块链上,以供:
用户端在监测到第二交易执行成功后,将根据待存储数据生成的各分片分别发送给各第一服务节点;
各第一服务节点监测到与当前节点相关的第二交易执行成功后,分别接收并存储分片,对所存储分片的哈希值进行签名以生成存证信息,生成包括存证信息的第三交易并发送至区块链节点;
S15:接收、广播并打包执行各第三交易,将各存证信息记录在区块链上,以供用户端分别验证各存证信息,并在验证成功后生成包括确认信息的第四交易并发送至区块链节点;
S17:接收、广播并打包执行第四交易,将确认信息记录在区块链上。
以下以用户端A通过10:20的RS编码将请求存储的数据S编码成30个分片S0-S29,并通过区块链上配置的去中心化存储合约的存证将该30个分片S0-S29分别存储到30个服务节点B0-B29中为例,对上述方法进行示例性的阐述。
对于任一节点Bi(i为自然数),当该节点的控制方希望出租该节点闲置的存储空间,将该节点作为去中心化存储的服务节点出租存储服务时,节点Bi根据所出租的存储服务的若干项信息生成存储服务信息mi。
例如,mi可以包括以下至少一项:所出租的存储空间大小信息mi-0、单价信息mi-1(例如,租金/MB)、存储周期信息mi-2(例如,最短周期、最长周期、是否允许自动续租),等等。
例如,服务节点B0-B199分别根据各自生成的存储服务信息m0-m199打包生成第一交易tx10-tx1199并发送至区块链节点;
在步骤S11中,区块链节点分别接收、广播并打包(到若干区块中)执行上述各第一交易tx10-tx1199,将存储服务信息m0-m199记录到区块链上;
当用户端A需要租赁若干服务节点的存储空间来对待存储数据S进行10:20的RS编码分布式存储时,用户端A通过区块链的数据查询各服务节点可提供的存储服务,筛选出满足自身存储需求的30个第一服务节点B0-B29,并生成请求租赁各第一服务节点的存储服务的第二交易tx2,将tx2发送至区块链节点;
在步骤S13中,区块链节点接收、广播并打包执行tx2,验证用户端A请求租赁存储服务的各第一服务节点B0-B29是否有足够的存储空间(还可以进行其它验证,例如,用户端A的请求是否满足m0-m29中的存储周期要求,等等):
否,则tx2执行失败,将未通过验证的若干第一服务节点及未通过验证的原因记录在区块链上,以供用户端A获取后重新筛选第一服务节点,生成并发送tx2;
是,则tx2执行成功,将用户端A的账户与各第一服务节点B0-B29的各账户的各租约信息记录在区块链上。
用户端A在监测到tx2执行成功后,将根据待存储数据S编码生成的30个分片S0-S29分别发送给各第一服务节点B0-B29。
各第一服务节点B0-B29在监测到与自身相关的第二交易tx2执行成功后,接收并存储用户端A发送的分片S0/…/S29,对所存储分片的哈希值进行签名以生成存证信息,生成包括该存证信息的第三交易tx3并发送至区块链节点。
例如,第一服务节点B0接收并存储S0后,对hash(S0)进行签名,生成存证信息E0=sign(hash(S0)),生成包括存证信息E0的第三交易tx30并发送至区块链节点。
在步骤S15中,区块链节点接收、广播并打包执行各第三交易tx30-tx329,将各存证信息E0-E29记录在区块链上。
用户端A监测到区块链上记录的各存证信息E0-E29之后,验证各存证信息中的hash(S0)-hash(S29)与所发送的分片S0-S29的哈希值是否一致:是,则说明各第一服务节点所存储的分片数据无误,生成确认各第一服务节点所分别存储的分片的确认信息,以及,包括该确认信息的第四交易tx4,将tx4发送至区块链节点。
在步骤S17中,区块链节点接收、广播并打包执行第四交易tx4,将确认信息记录在区块链上,用户端A的账户与各第一服务节点B0-B29的各账户的各租约正式生效。
在上述示例中,用户端A采用10:20的RS编码将请求存储的数据编码成30个分片,该编码方式的优点在于,当部分第一服务节点违约导致用户端A无法下载到这些第一服务节点所存储的分片时,只要该30个第一服务节点中存在至少10个节点仍提供服务,即,用户端A能下载到30个分片中的任意10个分片,即可还原出原始数据。在更多实施例中,用户端可根据实际需求或实际满足存储需求的服务节点数量,配置不同比例的RS编码,或,采用本领域常用的不同算法进行编码,可实现相同或相似的技术效果。
上述实施例通过以区块链作为存储空间的租赁平台和见证方,在区块链上进行分布式存储的存证和确认,为用户提供简单快捷、成本较低、去中心化的存储空间租赁方案,从而促使闲置的存储空间可以更多的被利用;
上述实施例还进一步通过采用RS编码进行分片,保障了用户所存储的数据在部分服务节点违约时仍可恢复出所存储的原始数据,提升了去中心化存储方案的容错性和健壮性。
优选地,上述执行第二交易还包括分别在用户端和各第一服务节点的账户中冻结若干保证金。
具体地,上述保证金可以用于在合约判定出用户端或第一服务节点违约时,由合约自动从保证金中扣除违约金,也可以用于以下图2所示的优选实施方式。
图2为图1所示方法的一种优选实施方式的流程图。
如图2所示,在一优选实施例中,上述方法还包括:
S161:接收、广播并打包执行第五交易,确认超时后查找区块链上是否记录有确认信息:
否,则执行步骤S163:扣除用户端的账户中冻结的部分保证金并转账给相应的第一服务节点的账户,并解冻相应的第一服务节点的账户中冻结的保证金、更新相应的第一服务节点的可租用空间信息。
其中,第五交易由第一服务节点在第一超时范围内未监测到区块链上记录有确认信息时生成。
具体地,当第一服务节点已完成分片的存储和在区块链上进行存储存证后,若用户端因反悔或意外因素导致无法上线等原因,未发送第四交易进行确认,会导致第一服务节点的存储空间被租约无法正式生效的分片所占据。
因此,在本实施例中,第一服务节点在监测到第三交易执行成功(即,存证完成)之后,监测在第一超时范围(例如,1000个区块,或,半个小时,等等)内,区块链上是否记录相应的确认信息:
是,则停止监测;
否,则生成申诉用户端未及时确认的第五交易tx5并发送至区块链节点。
在步骤S161中,区块链节点接收、广播并打包执行第五交易tx5,执行tx5的合约确认是否已超时,并在确认超时后判断区块链上是否记录有对应的确认信息:
是,则申诉失败,将仲裁结果记录在区块链上;
否,则申诉成功,执行步骤S163,扣除用户端的账户中冻结的部分保证金(例如,所冻结保证金的5%或3%,等)并转账给相应的第一服务节点的账户,并解冻相应的第一服务节点的账户中冻结的保证金、更新相应的第一服务节点的可租用空间信息。
第一服务节点监测到申诉成功后,即可删除所存储的(用户已违约的)分片。
同样如图2所示,在另一优选实施例中,上述方法还包括:
S181:接收、广播并打包执行第六交易,确认超时后查找区块链上是否记录有所请求验证的存证信息:
是,则执行步骤S183:扣除用户端的账户中冻结的部分保证金并转账给相应的第一服务节点的账户;
否,则执行步骤S185:扣除相应的第一服务节点的账户中冻结的部分保证金并转账给用户端的账户。
其中,第六交易由用户端在第二超时范围内监测到区块链上未记录全部的各存证信息时生成。
具体地,当部分第一服务节点未按照约定存储用户端发送的分片,或,存储分片之后因为各种原因未发送第三交易完成存证,会导致用户端无法确认其是否进行存储。
因此,在本实施例中,用户端在将各分片分别发送给各第一服务节点之后,在第二超时范围内监测区块链上是否记录了全部的存证信息:
否,则,一方面,对区块链上记录的部分存证信息进行验证,并根据验证结果生成相应的确认信息和第四交易,将第四交易发送至区块链节点;
另一方面,生成申诉若干第一服务节点未完成存证的第六交易并发送至区块链节点。
本实施例中,步骤S17的原理与图1所示方法中步骤S17的原理相同,不再赘述。
在步骤S181中,区块链节点接收、广播并打包执行第六交易tx6,执行tx6的合约确认是否已超时,在确认超时后查找区块链上是否记录有所请求验证的存证信息:
是,则申诉失败,执行步骤S183,扣除用户端的账户中冻结的部分保证金并转账给相应的第一服务节点的账户;
否,则申诉成功,执行步骤S185,扣除相应的第一服务节点的账户中冻结的部分保证金并转账给用户端的账户。
更进一步地,步骤S183可以配置为可选项。
在又一实施例中,上述方法可以同时包括上述步骤S161-S163和S181-S185,具体原理不再赘述。
上述实施例进一步通过冻结出租方和承租方的保证金,并通过区块链上配置的合约进行仲裁,提高了去中心化存储方案的可靠性。
图3为本发明一实施例提供的另一种去中心化存储方法的流程图。图3所示方法可配合图1所示方法执行。
如图3所示,在本实施例中,本发明还提供一种适用于服务节点的去中心化存储方法,包括:
S21:响应于出租存储服务,生成存储服务信息并打包生成第一交易;
S23:将第一交易发送至区块链节点以供广播并打包执行,将存储服务信息记录至区块链上,以供用户端查询并筛选若干满足其存储需求的第一服务节点,生成请求租赁各第一服务节点的存储服务的第二交易并发送至区块链节点以供广播并打包执行,在执行成功时将用户端和各第一服务节点的各租约信息记录在区块链上,以供用户端在监测到第二交易执行成功后,将根据待存储数据生成的各分片分别发送给各第一服务节点;
S25:监测是否存在与当前节点相关的第二交易执行成功:
是,则执行步骤S27:接收并存储分片,对所存储分片的哈希值进行签名以生成存证信息,生成包括存证信息的第三交易并发送至区块链节点,以供广播并打包执行,将存证信息记录在区块链上,以供用户端分别验证各存证信息,并在验证成功后生成包括确认信息的第四交易并发送至区块链节点,以供广播并打包执行,将确认信息记录在区块链上。
优选地,各分片由用户端通过RS编码对待存储数据进行编码生成。
优选地,执行第二交易还包括分别在用户端和各第一服务节点的账户中冻结若干保证金。
图3所示方法的去中心化存储原理可参照图1所示的方法,此处不再赘述。
图4为图3所示方法的一种优选实施方式的流程图。图4所示的方法可配合图2所示的方法执行。
如图4所示,在一优选实施例中,上述方法还包括:
S28:在第一超时范围内监测区块链上是否记录有确认信息:
否,则执行步骤S29:生成第五交易并发送至区块链节点以供广播并打包执行,确认超时后查找区块链上是否记录有确认信息:否,则扣除用户端的账户中冻结的部分保证金并转账给相应服务节点的账户,并解冻相应服务节点的账户中冻结的保证金、更新相应服务节点的可租用空间信息。
图4所示方法的去中心化存储原理可参照图2所示的方法,此处不再赘述。
图5为本发明一实施例提供的又一种去中心化存储方法的流程图。图5所示的方法可配合图1、图3所示的方法执行。
如图5所示,在本实施例中,本发明还提供一种适用于用户端的去中心化存储方法,包括:
S31:查询区块链上记录的各存储服务信息以筛选若干满足存储需求的第一服务节点;其中,存储服务信息由服务节点生成并发送第一交易至区块链节点以记录至区块链上,存储服务信息包括服务节点所出租的存储服务的若干项信息;
S33:生成请求租赁各第一服务节点的存储服务的第二交易并发送至区块链节点以供广播并打包执行,在执行成功时将用户端和各第一服务节点的各租约信息记录在区块链上;
S35:监测第二交易是否执行成功:是,则执行步骤S36:将根据待存储数据生成的各分片分别发送给各第一服务节点,以供各第一服务节点监测到与当前节点相关的第二交易执行成功后,分别接收并存储分片,对所存储分片的哈希值进行签名以生成存证信息,生成包括存证信息的第三交易并发送至区块链节点以供广播并打包执行,将各存证信息记录在区块链上;
S37:验证区块链上记录的各存证信息,并在验证成功后生成包括确认信息的第四交易并发送至区块链节点以供广播并打包执行,将确认信息记录在区块链上。
优选地,各分片由用户端通过RS编码对待存储数据进行编码生成。
优选地,执行第二交易还包括分别在用户端和各第一服务节点的账户中冻结若干保证金。
图5所示方法的去中心化存储原理同样可参照图1所示的方法,此处不再赘述。
图6为图5所示方法的一种优选实施方式的流程图。图6所示的方法可配合图2所示的方法执行。
如图6所示,在一优选实施例中,上述方法还包括:
S38:在第二超时范围内监测区块链上是否记录全部的各存证信息:
否,则执行步骤S39:生成第六交易并发送至区块链节点以供广播并打包执行,确认超时后查找区块链上是否记录有所请求验证的存证信息:
是,则扣除用户端的账户中冻结的部分保证金并转账给相应的第一服务节点的账户;
否,则扣除相应的第一服务节点的账户中冻结的部分保证金并转账给用户端的账户。
图6所示方法的去中心化存储原理同样可参照图2所示的方法,此处不再赘述。
图7为本发明一实施例提供的一种设备的结构示意图。
如图7所示,作为另一方面,本申请还提供了一种设备700,包括一个或多个中央处理单元(CPU)701,其可以根据存储在只读存储器(ROM)702中的程序或者从存储部分708加载到随机访问存储器(RAM)703中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM703中,还存储有设备700操作所需的各种程序和数据。CPU701、ROM702以及RAM703通过总线704彼此相连。输入/输出(I/O)接口705也连接至总线704。
以下部件连接至I/O接口705:包括键盘、鼠标等的输入部分706;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707;包括硬盘等的存储部分708;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709。通信部分709经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器710也根据需要连接至I/O接口705。可拆卸介质711,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710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708。
特别地,根据本公开的实施例,上述任一实施例描述的去中心化存储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,计算机程序包含用于执行去中心化存储方法的程序代码。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信部分709从网络上被下载和安装,和/或从可拆卸介质711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去中心化存储方法。
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。