CN110336779A

CN110336779A - 一种区块链的构建方法、装置和电子设备

Info

Publication number: CN110336779A
Application number: CN201910375310.4A
Authority: CN
Inventors: 李茗; 魏帆; 张海
Original assignee: Xiangzi Science And Technology (beijing) Co Ltd
Current assignee: Xiangzi Science And Technology (beijing) Co Ltd
Priority date: 2019-05-07
Filing date: 2019-05-07
Publication date: 2019-10-15
Anticipated expiration: 2039-05-07
Also published as: CN110336779B

Abstract

本申请实施例提供了一种区块链的构建方法、装置和电子设备，所述方法包括：接收事务发起用户触发的第一事务处理请求；对所述第一事务处理请求进行数字签名并广播；完成验证所述第一事务处理请求的数字签名后，接收第二事务处理请求；基于所述第一事务处理请求构建第一区块，基于所述第二事务处理请求构建第二区块，将所述第一区块链和第二区块链按时间顺序链接为事务区块链。本申请实施例通过对第一事务处理请求进行数字签名，在完成该数字签名验证后，即可基于所述第二事务处理请求构建第二区块，第一区块与第二区块的构建可同时进行，无需等待第一区块构建完成再开始构建第二区块，提高了构建区块链的效率。

Description

一种区块链的构建方法、装置和电子设备

技术领域

本申请涉及互联网数据库领域中的区块链技术，特别涉及一种区块链的构建方法、装置和电子设备。

背景技术

区块链技术(又称分布式账本技术)采用了国际互联网的点对点(Peer-to-peer,P2P)网络架构，是一种去中心化、公开透明的数据记录方式。区块链技术可以使交易数据完全公开透明，并可提供完整的信息流。随着计算机技术的发展，区块链技术以其去中心化、公开透明、不可篡改、可信任等优点，区块链技术被广泛应用在金融服务、供应链管理、文化娱乐、房地产、医疗保健、电子商务等领域中。区块链用于记录公有或私有对等网络中的产生的事务，事务的账本会分发给区块链系统中的所有节点，各个节点使用一致性协议来协商账本内容，使用密码哈希算法和数字签名来确保交易的完整性，各个节点通过共识流程达成共识后，将交易写入区块并添加到区块链中。

区块链作为一种按时间顺序存储数据的数据结构，通过块链式数据结构来验证与存储数据。目前，在构建事务区块链时，必须等前一区块的节点验证确认完成后，才开始下一个区块的构建，这样导致构建区块链的效率低下。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种基于区块链的构建方法、装置和电子设备，可以同时构建多个区块，节约构建区块链的时间，提高效率。

本申请实施例提供了一种区块链的构建方法，所述方法包括：

接收事务发起用户触发的第一事务处理请求；

对所述第一事务处理请求进行数字签名并广播；

完成验证所述第一事务处理请求的数字签名后，接收第二事务处理请求；

基于所述第一事务处理请求构建第一区块，基于所述第二事务处理请求构建第二区块，将所述第一区块链和第二区块链按时间顺序链接为事务区块链。

本申请实施例还提供了一种区块链的构建装置，所述装置包括：

第一事务处理模块，用于接收事务发起用户触发的第一事务处理请求；

数字签名模块，用于对所述第一事务处理请求进行数字签名并广播，并验证所述第一事务处理请求的数字签名；

第二事务处理模块，用于在完成验证所述第一事务处理请求的数字签名后，接收第二事务处理请求；

区块链构建模块，用于基于所述第一事务处理请求构建第一区块，基于所述第二事务处理请求构建第二区块，将所述第一区块和第二区块按时间顺序链接为事务区块链。

本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当网络侧设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时，执行上述方法的步骤。

本申请实施例提供的区块链的构建方法、装置及电子设备，可以通过对第一事务处理请求进行数字签名，在完成该数字签名验证后，即可基于所述第二事务处理请求构建第二区块，第一区块与第二区块的构建可同时进行，无需等待第一区块构建完成再开始构建第二区块，提高了构建区块链的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请实施例一所提供的一种区块链的构建方法的基本流程图；

图2示出了本申请实施例二所提供的一种区块链的构建方法的基本流程图；

图3示出了本申请实施例三所提供的一种区块链的构建装置的结构示意图；

图4示出了本申请实施例四所提供的一电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

区块链可以为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。区块链可作为一种去中心化的数据库，可以包含一张被称为区块的列表，区块链的每个区块可包含一个时间戳和一个与前一区块的链接，每个区块链上的网络节点可复制获得一份完整列表记录。

在现有技术中，因电子数据打包成数据区块按时间顺序相连组合成链式数据结构，由于某些区块确认的延迟，在构建区块链(链式数据结构)时，如果某一数据区块的节点并没及时完成区块确认，那么下一个数据区块的构建将无法开展。针对该技术问题，本申请实施例提供了一种基于区块链的构建方法，采用单次签名机制，通过查询签名数据库及签名验证来保证上一区块的有效性，以尽早构建第二区块。本申请实施例中，一般的业务处理流程包括：区块链中的任一网络节点在接收到事务发起用户触发的第一事务处理请求时，对所述第一事务处理请求进行数字签名广播至网络中，网络中任一网络节点接收到该签名的第一事务处理请求后，通过哈希计算及密钥验证该数字签名，若完成该数字签名的验证，则接收第二事务处理请求构建第二区块，所述第一事务处理请求与第二事务处理请求为基于同一共识机制的事务处理请求。

下面通过具体的实施例进行详细说明。

实施例一

本申请实施例一所提供基于区块链的业务处理方法的基本流程如图1所示，包括以下步骤：

步骤101，接收事务发起用户触发的第一事务处理请求；

步骤102，对所述第一事务处理请求进行数字签名并广播；

步骤103，完成验证所述第一事务处理请求的数字签名后，接收第二事务处理请求；

步骤104，基于所述第一事务处理请求构建第一区块，基于所述第二事务处理请求构建第二区块，将所述第一区块链和第二区块链按时间顺序链接为事务区块链。

在步骤101中，接收事务发起用户触发的第一事务处理请求；

当接收到事务发起用户出发的第一事务处理请求时，区块链中接收到所述第一事务处理请求的网络节点将开始将基于第一事务处理请求构建智能合约并向区块链网络广播，网络节点接收到所述广播后，将基于所述第一事务处理请求打包数据，该网络节点可以是终端节点、服务器节点、商户节点、第三方节点、银行节点等，各个节点可以是各种电子设备，包括电脑、智能手机、平板电脑、服务器等，该电子设备可以安装有各种通讯客户端应用，如即时通信工具、邮箱客户端、社交平台软件、音视频软件等。第一事务处理请求可以由网络中任何一网络节点发起，通过通信链路发送到另一网络节点，也可以从区块链之外的转入端转入区块链，通过通信链路发送到网络节点。

网络节点构建智能合约并广播至网络，网络中接收到广播的网络节点通过加密技术对所述第一事务处理请求的有效性进行验证，验证通过后反馈智能合约生效的确认消息，在接收到一定数量网络节点反馈的确认消息后，构建第一区块链。

例如，A转账一笔数字资产给B，A通过操作一智能手机发起转账请求，该转账请求用于请求由账户A向账户B进行转账；具体地，该智能手机上可以安装有数字货币客户端，也可以安装有通讯客户端应用，A通过数字货币客户端发起转账请求，该转账请求包括转账金额、转出对象A的ID、转入对象B的ID、转入地址等转账信息，数字货币客户端采用密码学技术对转账信息进行加密，基于转账请求构建智能合约并通过通讯链路广播至区块链网络。网络节点B、网络节点C等网络节点接收到A发起的转账请求后，对该转账请求进行验证解析生成转账请求数据包，该数据包为转账信息，包括一包含有一私钥和一公钥的密钥对，以及转账金额、转出对象A的ID、转入对象B的ID、转入地址等交易信息。

步骤102，对所述第一事务处理请求进行数字签名并广播；

步骤101中接收事务发起用户触发的第一事务处理请求，步骤102中将所述第一事务处理请求进行数字签名并广播至区块链网络中。具体的，生成包含一私钥和一公钥的密钥对，通过所述私钥对第一事务处理请求进行加密处理，具体的，采用所述密钥对的私钥对所述第一事务处理请求的事务处理信息进行加密，并将所述私钥通过非对称加密算法处理生成对应的公钥对所述事务处理信息进行签名后广播至区块链网络。

接收步骤102中的广播的已签名的第一事务处理请求并解析，解析出密钥信息和第一事务处理信息，所述密钥信息包括一私钥和一公钥；根据所述密钥信息并通过哈希计算验证所述数字签名的有效性。

具体为：所述验证数字签名由公共签名机构、终端、服务器任一主体进行验证，确认所述第一事务处理信息，采用密钥信息的的公钥对第一区块的私钥交换进行解密，完成所述业务请求的验证。

具体为：所述验证数字签名由公共签名机构、终端、服务器任两个主体共同进行签名认证。利用安全芯片等的随机数发生器生成一随机数，基于所述密钥对对所述随机数和第一区块进行加密签名并广播，同时将所述随机数和当前时间进行哈希计算得到第一哈希值；认证端接收到所述签名加密后的随机数后，基于所述随机数和当前时间进行哈希计算得到第二哈希值并反馈，比较所述第一哈希值与所述第二哈希值，当所述第一哈希值与所述第二哈希值相等时，完成验证所述第一区块的数字签名。

进一步地，所述验证所述第一事务处理请求的数字签名，还包括：根据所述公钥查询签名数据库中是否存在所述公钥对应的信息；当未查询到所述公钥对应的信息时，完成验证所述第一事务处理请求的数字签名。

具体为：根据该密钥信息的公钥查询存储的签名数据库，该签名数据库记录了网络中所有签名使用过的公钥信息。将该公钥与签名数据库中存储的公钥进行比对，当未发现与该公钥对应的信息时，完成验证第一事务处理请求的数字签名，该第一事务处理请求的数字签名是有效的。其中，该签名数据库可以存储在任一网络节点上，可以是服务器端，也可以是终端等。

进一步地，当完成验证第一区块的数字签名为有效后，接收第二事务处理请求。

当接收到事务发起用户出发的第二事务处理请求时，区块链中接收到所述第二事务处理请求的网络节点将开始基于第二事务处理请求构建智能合约并向区块链网络广播，网络节点接收到所述广播后，基于所述第二事务处理请求及智能合约打包数据。该网络节点可以是终端节点、服务器节点、商户节点、第三方节点、银行节点等，各个节点可以是各种电子设备，包括电脑、智能手机、平板电脑、服务器等，该电子设备可以安装有各种通讯客户端应用，如即时通信工具、邮箱客户端、社交平台软件、音视频软件等。第二事务处理请求可以由网络中任何一网络节点发起，通过通信链路发送到另一网络节点，也可以从区块链之外的转入端转入区块链，通过通信链路发送到网络节点。

具体如，A通过以网络节点转账一笔数字资产给B，A通过手机发起该转账交易事件，该转账请求用于请求由账户A向账户B进行转账的交易并广播至网络中；网络节点B接收到该交易请求并解析为包含有一私钥和一公钥的密钥对，转账金额、转账用户的个人信息(转出对象的ID、转入对象的ID)转入地址、以及转账方式等转账信息，进而验证该转账请求。网络节点B获取该解析后的公钥，将该公钥与签名数据库中存储的公钥信息进行比对。

在步骤101中，区块链中接收到所述第一事务处理请求的网络节点将开始将基于第一事务处理请求构建智能合约并向区块链网络广播，网络节点接收到所述广播后，将基于所述第一事务处理请求打包数据，最先打包完成的网络节点将该打包信息广播至网络中，网络中接收到广播的网络节点通过加密技术对所述第一事务处理请求的有效性进行验证，验证通过后向区块链网络反馈智能合约生效的确认消息，待接收到设定数量的确认信息后，基于所述第一事务处理请求构建第一区块链。

同样地，区块链中接收到所述第二事务处理请求的网络节点将开始将基于第二事务处理请求构建智能合约并向区块链网络广播，网络节点接收到所述广播后，将基于所述第二事务处理请求打包数据，最先打包完成的网络节点将该打包信息广播至网络中，网络中接收到广播的网络节点通过加密技术对所述第二事务处理请求的有效性进行验证，验证通过后向区块链网络反馈智能合约生效的确认消息，待接收到设定数量的确认信息后，基于所述第二事务处理请求构建第二区块链。

将上述第一区块链和第二区块链按时间顺序链接为事务区块链。

本申请实施例提供的区块链的构建方法，可以通过对第一事务处理请求进行数字签名，在完成该数字签名验证后，即可基于所述第二事务处理请求构建第二区块，第一区块与第二区块的构建可同时进行，无需等待第一区块构建完成再开始构建第二区块，提高了构建区块链的效率。

实施例二

本发明实施例还提供了一种基于区块链的构建方法，如图2所示，在实施例一的构建方法的基础上还包括以下步骤105：对所述第二事务处理请求进行数字签名并广播；步骤106：验证所述第二事务处理请求的数字签名后，接收第三事务处理请求；基于所述第三事务处理请求构建第三区块。

具体地，完成验证第二事务处理请求的数字签名后，接收下一个事务处理请求(即第三事务处理请求)以构建下一区块(第三区块)，进一步地，对下一区块(第三区块)进行数字签名，接收再下一个事务处理请求，可一直延续，直到所有事务处理请求完成。

本发明实施例通过对上一区块进行数字签名，在完成该数字签名验证后，即可基于所述下一事务处理请求构建下一区块，上一区块与下一区块的构建可同时进行，无需等待上一区块构建完成再开始构建下一区块，提高了构建区块链的效率。

实施例三

本发明实施例还提供了一种基于区块链的构建装置300，所述装置的组成结构如图3所示，包括：

第一事务处理模块301，用于接收事务发起用户触发的第一事务处理请求；

数字签名模块302，用于对所述第一事务处理请求进行数字签名并广播，并验证所述第一事务处理请求的数字签名；

第二事务处理模块303，用于在完成验证所述第一事务处理请求的数字签名后，接收第二事务处理请求；

区块链构建模块304，用于基于所述第一事务处理请求构建第一区块，基于所述第二事务处理请求构建第二区块，将所述第一区块和第二区块按时间顺序链接为事务区块链。

本申请实施例提供的区块链的构建装置，可以通过对第一事务处理请求进行数字签名，在完成该数字签名验证后，即可基于所述第二事务处理请求构建第二区块，第一区块与第二区块的构建可同时进行，无需等待第一区块构建完成再开始构建第二区块，提高了构建区块链的效率。

实施例四

本发明实施例还提供了一种电子设备400，所述电子设备的组成结构如图4所示，包括：处理器401、存储器402和总线403，所述存储器402存储有所述处理器401可执行的机器可读指令，当电子设备400运行时，所述处理器401与所述存储器402之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器401执行时执行如下处理：

在具体实施中，上述处理器401执行的处理中还执行：

接收事务发起用户触发的第一事务处理请求；

对所述第一事务处理请求进行数字签名并广播；

在具体实施中，上述处理器401执行的处理中还执行：

对所述第二事务处理请求进行数字签名并广播；验证所述第二事务处理请求的数字签名后，接收第三事务处理请求；基于所述第三事务处理请求构建第三区块。

在具体实施中，上述处理器401执行的处理中还执行：

接收事务发起用户触发的第一事务处理请求，

基于所述第一事务处理请求构建智能合约并广播至网络，

网络节点接收到智能合约广播后，验证所述第一事务处理请求的有效性，接收网络反馈的所述智能合约生效的确认信息后，构建第一区块。。

在具体实施中，上述处理器401执行的处理中还执行：

接收所述数字签名后的第一事务处理请求并解析，解析出密钥信息和第一事务处理信息，所述密钥信息包括一私钥和一公钥；根据所述密钥信息通过哈希计算验证所述数字签名的有效性。

在具体实施中，上述处理器401执行的处理中还执行：

根据所述公钥查询签名数据库中是否存在所述公钥对应的信息；

当未查询到所述公钥对应的信息时，完成验证所述第一事务处理请求的数字签名。

在具体实施中，上述处理器401执行的处理中还执行：

生成一随机数，基于所述密钥对所述随机数进行加密签名并广播；

基于所述随机数和当前时间进行哈希计算得到第一哈希值；

所述第一哈希值与所述随机数广播后反馈的第二哈希值相等时，完成验证所述业务请求。

本申请实施例还提供了一种非暂态性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的基于区块链的交易处理方法。

具体地，该存储介质能够为通用的存储介质，如移动磁盘、硬盘等，该存储介质上的计算机程序被运行时，能够执行上述基于区块链的业务处理方法，从而解决目前区块链的共识机制在应用过程中业务处理的双花事件和交易重入，提高区块链业务处理的安全性。

本申请实施例所提供的进行基于区块链的交易处理的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

本申请实施例所提供的基于区块链的交易处理的装置可以为设备上的特定硬件或者安装于设备上的软件或固件等。本申请实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，前述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，均可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案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中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种区块链的构建方法，其特征在于，所述方法包括：

接收事务发起用户触发的第一事务处理请求；

对所述第一事务处理请求进行数字签名并广播；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述接收第二事务处理请求后，还包括：

对所述第二事务处理请求进行数字签名并广播；

验证所述第二事务处理请求的数字签名后，接收第三事务处理请求；

基于所述第三事务处理请求构建第三区块。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述接收事务发起用户触发的第一事务处理请求，具体为：

接收事务发起用户触发的第一事务处理请求，

基于所述第一事务处理请求构建智能合约并广播至网络，

网络节点接收到智能合约广播后，验证所述第一事务处理请求的有效性，接收网络反馈的所述智能合约生效的确认信息后，构建第一区块。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述验证所述第一事务处理请求的数字签名，具体为：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述验证所述第一事务处理请求的数字签名，还包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述密钥信息并通过哈希计算验证所述数字签名的有效性，具体为：

基于所述随机数和当前时间进行哈希计算得到第一哈希值；

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述验证数字签名由公共签名机构、终端、服务器任一主体进行验证，或

所述验证数字签名由公共签名机构、终端、服务器任两个主体共同进行签名认证。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：将所述数字签名的公钥信息存储至所述签名数据库。

9.一种区块链的构建装置，其特征在于，所述装置包括：

10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当网络侧设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时，执行权利要求1至8任一项所述的方法。