CN110490601A - 在交易池中进行无状态验证的方法、系统、电子设备 - Google Patents

在交易池中进行无状态验证的方法、系统、电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种在交易池中进行无状态验证的方法、系统、电子设备和计算机可读存储介质。其中方法包括：在交易池中进行交易内容验证和交易签名验证；交易池将校验通过的交易打包成区块，交给虚拟机进行执行；虚拟机按顺序执行交易，生成区块回执。本发明用于将部分虚拟机内执行的无状态验证工作移到交易池中，避免虚拟机执行验证的性能损耗，且在交易池中可将验证过程并行化，大大提高此类交易的执行性能。

Description

在交易池中进行无状态验证的方法、系统、电子设备
技术领域
本发明属于区块链技术领域，具体涉及一种在交易池中进行无状态验证的方法、系统、电子设备和计算机可读存储。
背景技术
在现有的区块链系统中，一般是由交易池验证用户签名的正确性，由虚拟机执行来验证交易数据、逻辑的正确性。随着区块链应用场景的扩展，有些交易的内容本身也需要非常耗费性能的验证。
参见图1，例如在一个去中心化交易所协议中，用户发送的订单里包含了用户对订单内容的签名，中继交易平台收到并完成撮合后，将两笔订单和撮合结果一起打包成一个交易，签名后发送到区块链，即交易1包括交易内容和交易签名sig 1-3，交易内容进一步包括买入订单(包含签名sig 1-1)，卖出订单(包含签名sig 1-2)和撮合结果。中继交易平台以此种方式产生交易2，交易3，……，直至交易n。在上链过程中，交易池对中继交易平台的签名进行验证(即sig 1-3，sig 2-3，sig 3-3，……，sig n-3)，通过后进入虚拟机执行，在合约中定义了交易内容的验证方法，由虚拟机对订单内容里的用户签名进行验证。例如图示中给出的，虚拟机顺序执行交易，生成区块回执，即执行交易1，校验签名sig 1-1通过，校验签名sig 1-2通过，再执行其他逻辑；执行交易2，校验签名sig 2-1通过，校验签名sig 2-2未通过，交易回执返回执行失败结果；以此方式对各个交易进行执行，返回执行结果。由于虚拟机进行签名验证一般比较耗费性能，且其执行过程是串行的，大大制约了这类场景的性能扩展。
发明内容
鉴于以上存在的技术问题，本发明用于提供一种在交易池中进行无状态验证的方法、系统、电子设备和计算机可读存储，用于将部分虚拟机内执行的无状态验证工作移到交易池中，避免虚拟机执行验证的性能损耗，且在交易池中可将验证过程并行化，大大提高此类交易的执行性能。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
第一方面，本申请实施例提供一种在交易池中进行无状态验证的方法，包括：
在交易池中进行交易内容验证和交易签名验证；
交易池将校验通过的交易打包成区块，交给虚拟机进行执行；
虚拟机按顺序执行交易，生成区块回执。
第一方面的一种可能设计中，要验证的交易内容为无状态数据。
第一方面的一种可能设计中，交易签名为无状态数据。
第一方面的一种可能设计中，对交易内容进行验证的方法为对外提供一个专门的接口，由链的开发者自行添加自定义的验证方法。
第二方面，本申请实施例提供一种在交易池中进行无状态验证的区块链系统，包括交易池和虚拟机，
所述交易池用于进行交易内容验证和交易签名验证；
所述虚拟机用于对交易池校验通过的交易打包成的区块按顺序进行执行，并生成区块回执。
第二方面的一种可能设计中，要验证的交易内容为无状态数据。
第二方面的一种可能设计中，交易签名为无状态数据。
第二方面的一种可能设计中，对交易内容进行验证的方法为对外提供一个专门的接口，由链的开发者自行添加自定义的验证方法。
第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行上述的在交易池中进行无状态验证的方法。
第四方面，本申请实例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行实现上述的在交易池中进行无状态验证的方法。
采用本发明具有如下的有益效果：
(1)交易池执行验证为原生代码实现，执行速度较快，虚拟机一般是合约代码实现，执行速度较慢；
(2)虚拟机只能按顺序执行执行，而交易池可以同时进行不同交易的验证，进一步加快了速度；
(3)交易池提前进行校验可以筛选掉非法交易，避免被打包到区块中，减少链的计算和存储压力。
附图说明
图1为现有技术中交易内容和交易签名验证的执行过程流程示意；
图2为本发明实施例的在交易池进行无状态验证的方法的步骤流程图；
图3为本发明实施例的在交易池进行无状态验证的方法的一具体应用实例执行过程流程示意；
图4为本发明实施例的电子设备的结构示意图；
图5为本发明实施例的在交易池进行无状态验证的系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图2，本发明公开了一种在交易池中进行无状态验证的方法，包括：
S10，在交易池中进行交易内容验证和交易签名验证；以上交易池执行验证为原生代码实现，执行速度较快，虚拟机验证一般是合约代码实现，执行速度较慢；虚拟机只能按顺序执行，而交易池可以同时进行不同交易的验证，进一步加快了速度。交易池提前进行校验可以筛选掉非法交易，避免被打包到区块中，减少链的计算和存储压力。
在具体应用实例中，由于交易池无法访问链上数据，要验证的交易内容为无状态数据，交易签名为无状态数据。无状态数据在本发明实施例的应用场景中指的是数据验证不需要依赖其他链上数据，比如签名是无状态数据，可以直接校验，但是余额够不够，则是有状态数据，需要能够访问区块链数据才能验证。
在具体应用实例中，可以在实现时对外提供一个专门的接口(即钩子函数)，由链的开发者自行添加自定义的验证方法，从而在交易池中实现额外的验证功能。通过以上设置的方式对对应交易内容进行验证，不同交易类型可以设置成不同的验证方法。例如对于交易所下单交易，可以设置验证用户对订单的签名是否合法；对于撮合交易，可以设置验证撮合结果是否满足买单价格不低于卖单价格等撮合要求；对于清算交易，可以设置验证清算过程是否平衡，即所有人扣除的总资产和所有人获得的总资产应该是一样多的。
S20，交易池将校验通过的交易打包成区块，交给虚拟机进行执行；
S30，虚拟机按顺序执行交易，生成区块回执。
通过以上设置的在交易池进行无状态验证的方法，将部分虚拟机内执行的无状态验证工作移到交易池中，避免虚拟机执行的性能损耗，通过在将验证过程并行化，大大提高此类交易的执行性能。还可以避免部分非法交易被打包到区块中，从而压缩区块体积，减少区块链系统的存储占用。
参见图3，所示为一具体应用实施例中在交易池中进行无状态验证的方法的实施过程，用户发送的订单里包含了用户对订单内容的签名，中继交易平台收到并完成撮合后，将两笔订单和撮合结果一起打包成一个交易，签名后发送到区块链，即交易1包括交易内容和交易签名sig 1-3，交易内容进一步包括买入订单(包含签名sig 1-1)，卖出订单(包含签名sig 1-2)和撮合结果。中继交易平台以此种方式产生交易2，交易3，……，直至交易n。在上链过程中，交易池对中继交易平台的签名进行验证(即sig 1-3，sig 2-3，sig 3-3，……，sig n-3)，同时也对本来在虚拟机中执行的验证提前到交易池中进行(例如前文示例中的sig 1-1，sig 1-2；sig 2-1，sig 2-2；……；sig n-1，sig n-2；等交易内容进行校验)，交易池将校验通过的交易打包成区块，交给虚拟机进行执行，虚拟机按顺序进行执行交易，生成区块回执。交易池进行校验后，没有将非法的交易2打包到区块中，区块回执中也没有对应的交易回执。
由于交易池无法访问到链上数据，因此需要在交易池中验证的内容必须是无状态的。例如图3中的校验签名sig 1-1，仅通过交易1的内容本身即可进行校验。如果校验过程需要依赖链上数据，则只能通过虚拟机执行。
下面参照图4详细介绍本发明实施例的电子设备。在硬件层面，该电子设备包括处理器，可选地还包括内部总线、网络接口和存储器。其中，存储器可能包含能包含内存，例如高速随机存取存储器(Random-Access Memory，RAM)，也可能还包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器等。当然，该电子设备还可以包括其他业务所需的硬件。
处理器、网络接口和存储器可以通过内部总线相互连接，该内部总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、外设部件互联标准(Peripheral Component Interconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(ExtendedIndustry Standard Architecture，EISA)总线等。其中总线可以分为地址总线、数据总线和控制总线等。为了便于表示，图4中仅用一个双箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
存储器，用于存放程序，具体地，程序可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令，存储器可以包括内存和非易失性存储器，并向处理器提供指令和数据。
处理器从非易失性存储器中读取对应的计算机程序到内存中然后运行，在逻辑层面上形成内容推荐装置。处理器，执行存储器所存放的程序，并具体用于执行前文所述服务器作为执行主体时所执行的方法操作。
上述如本发明实施例区块链智能合约平台支持有状态和无状态合约的处理方法可以应用于处理器中，或者由处理器实现。处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各个步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等，还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
当然，除了软件实现方式之外，本说明书实施例的电子设备并不排除其他实现方式，比如逻辑器件或软硬结合的方式等，即以下处理流程的执行主体并不限定于各个逻辑单元，也可以是硬件或逻辑器件。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被包括多个应用程序的电子设备执行时，使得所述电子设备执行以下操作，使得其支持在交易池中进行无状态验证的方法，包括：
在交易池中进行交易内容验证和交易签名验证；以上交易池执行验证为原生代码实现，执行速度较快，虚拟机验证一般是合约代码实现，执行速度较慢；虚拟机只能按顺序执行执行，而交易池可以同时进行不同交易的验证，进一步加快了速度。交易池提前进行校验可以筛选掉非法交易，避免被打包到区块中，减少链的计算和存储压力。
在具体应用实例中，要验证的交易内容为无状态数据，交易签名为无状态数据。
在具体应用实例中，可以在实现时，对外提供一个专门的接口(即钩子函数)，由链的开发者自行添加自定义的验证方法，从而在交易池中实现额外的验证功能。通过以上设置的方式对对应交易内容进行验证，不同交易类型可以设置成不同的验证方法。
交易池将校验通过的交易打包成区块，交给虚拟机进行执行；
虚拟机按顺序执行交易，生成区块回执。
通过以上设置的电子设备，将部分虚拟机内执行的无状态验证工作移到交易池中，避免虚拟机执行的性能损耗，通过在将验证过程并行化，大大提高此类交易的执行性能。还可以避免部分非法交易被打包到区块中，从而压缩区块体积，减少区块链系统的存储占用。
与本发明方法实施例对应的，参照图5，所示为本发明又一实施例的在交易池进行无状态验证系统的结构示意图，包括：包括交易池和虚拟机，其中交易池用于进行交易内容验证和交易签名验证；虚拟机用于对交易池校验通过的交易打包成的区块按顺序进行执行，并生成区块回执。
具体应用实例中，要验证的交易内容为无状态数据。交易签名为无状态数据。
在具体应用实例中，可以在实现时对外提供一个专门的接口(即钩子函数)，由链的开发者自行添加自定义的验证方法，从而在交易池中实现额外的验证功能。通过以上设置的方式对对应交易内容进行验证，不同交易类型可以设置成不同的验证方法。例如对于交易所下单交易，可以设置验证用户对订单的签名是否合法；对于撮合交易，可以设置验证撮合结果是否满足买单价格不低于卖单价格等撮合要求；对于清算交易，可以设置验证清算过程是否平衡，即所有人扣除的总资产和所有人获得的总资产应该是一样多的。
一具体应用实例中，参见图3，用户发送的订单里包含了用户对订单内容的签名，中继交易平台收到并完成撮合后，将两笔订单和撮合结果一起打包成一个交易，签名后发送到区块链，即交易1包括交易内容和交易签名sig 1-3，交易内容进一步包括买入订单(包含签名sig 1-1)，卖出订单(包含签名sig 1-2)和撮合结果。中继交易平台以此种方式产生交易2，交易3，……，直至交易n。在上链过程中，交易池对中继交易平台的签名进行验证(即sig 1-3，sig 2-3，sig 3-3，……，sig n-3)，同时也对本来在虚拟机中执行的验证提前到交易池中进行(例如前文示例中的sig 1-1，sig 1-2；sig 2-1，sig 2-2；……；sig n-1，sign-2；等交易内容进行校验)，交易池将校验通过的交易打包成区块，交给虚拟机进行执行，虚拟机按顺序进行执行交易，生成区块回执。交易池进行校验后，没有将非法的交易2打包到区块中，区块回执中也没有对应的交易回执。
应当理解，本文所述的示例性实施例是说明性的而非限制性的。尽管结合附图描述了本发明的一个或多个实施例，本领域普通技术人员应当理解，在不脱离通过所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种形式和细节的改变。

Claims (10)

1.一种在交易池中进行无状态验证的方法，其特征在于，包括：
在交易池中进行交易内容验证和交易签名验证；
交易池将校验通过的交易打包成区块，交给虚拟机进行执行；
虚拟机按顺序执行交易，生成区块回执。
2.如权利要求1所述的在交易池中进行无状态验证的方法，其特征在于，要验证的交易内容为无状态数据。
3.如权利要求2所述的在交易池中进行无状态验证的方法，其特征在于，交易签名为无状态数据。
4.如权利要求1至3任一所述的在交易池中进行无状态验证的方法，其特征在于，对交易内容进行验证的方法为对外提供一个专门的接口，由链的开发者自行添加自定义的验证方法。
5.一种在交易池中进行无状态验证的区块链系统，其特征在于，包括交易池和虚拟机，
所述交易池用于进行交易内容验证和交易签名验证；
所述虚拟机用于对交易池校验通过的交易打包成的区块按顺序进行执行，并生成区块回执。
6.如权利要求5所述的在交易池中进行无状态验证的区块链系统，其特征在于，要验证的交易内容为无状态数据。
7.如权利要求5所述的在交易池中进行无状态验证的区链系统，其特征在于，交易签名为无状态数据。
8.如权利要求5至7任一所述的在交易池中进行无状态验证的系统，其特征在于，对交易内容进行验证的方法为对外提供一个专门的接口，由链的开发者自行添加自定义的验证方法。
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行权利要求1至4任一所述的在交易池中进行无状态验证的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行实现权利要求1-4任一所述的在交易池中进行无状态验证的方法。
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