CN110517135A - 一种区块生成方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种区块生成方法及装置，所述方法包括：选取待生成区块包含的孤块；将所述孤块的孤块信息填充到区块模板的孤块内容中；根据所述孤块信息，计算所述孤块信息的根哈希，并将所述根哈希填充到所述区块模板的区块头中；构造包含区块矿工奖励和孤块矿工奖励的创币交易，将所述创币交易填充到所述区块模板的交易中；基于填充了所述孤块信息、孤块信息的根哈希和创币交易的所述区块模板，挖矿得到所述待生成区块的块哈希以生成新区块，由所述新区块的矿工和所述孤块的矿工分别得到所述区块矿工奖励和孤块矿工奖励。通过本发明实施例，可有效的为比特币网络中孤块的利用提供支持。

Description

一种区块生成方法及装置

技术领域

本发明属于区块链技术领域，具体是涉及到一种区块生成方法、装置、终端设备及计算机可读介质。

背景技术

在比特币的网络中，只有最长的链才是被承认的，如果某一个区块不在最长的链中，则这个区块将被称为孤块（Orphan Block）。孤块是有效块，不是主链的一部分。它们可以在两个矿工在相似时间产生块时自然发生，或者它们可能由攻击者（具有足够的哈希能力）试图逆转交易引起。

比特币现在的区块结构无法承载孤块信息及孤块奖励信息。首先，比特币采用最长链机制，如果区块间隔小，则全网节点的同步状态会变差，孤块率也会变高。在这种情况下小算力的矿池更倾向于采取自私挖矿策略，即挖到的区块不合并到算力强的矿工挖出的区块链中，而是自己挖掘一条分叉链。这样不利于区块链出现分叉后快速合并，会影响到区块链的共识。

其次，以太网的最重贪婪观察子树（Greedy Heaviest Observed Subtree ，GHOST）协议的区块结构是基于账户模型，与现有的比特币采用的未花费交易输出（UnspentTransaction Output，UTXO）模型有根本的区别，且只能包含主链上分叉的孤块信息，并不能承载整个网络孤块信息，未能对孤块能否获取奖励进行标识，也不能支持复杂的孤块选择共识设计。因此，目前缺乏能有效的为比特币网络中孤块的利用提供支持的区块设计方式。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种区块生成方法、装置、终端设备及计算机可读介质，能够有效的为比特币网络中孤块的利用提供支持。

本发明实施例的第一方面提供了一种区块生成方法，包括：

选取待生成区块包含的孤块；

将所述孤块的孤块信息填充到区块模板的孤块内容中；

根据所述孤块信息，计算所述孤块信息的根哈希，并将所述根哈希填充到所述区块模板的区块头中；

构造包含区块矿工奖励和孤块矿工奖励的创币交易，将所述创币交易填充到所述区块模板的交易中；

基于填充了所述孤块信息、孤块信息的根哈希和创币交易的所述区块模板，挖矿得到所述待生成区块的块哈希以生成新区块，由所述新区块的矿工和所述孤块的矿工分别得到所述区块矿工奖励和孤块矿工奖励。

本发明实施例的第二方面提供了一种区块生成装置，包括：

选取模块，用于选取待生成区块包含的孤块；

第一填充模块，用于将所述孤块的孤块信息填充到区块模板的孤块内容中；

第二填充模块，用于根据所述孤块信息，计算所述孤块信息的根哈希，并将所述根哈希填充到所述区块模板的区块头中；

第三填充模块，用于构造包含区块矿工奖励和孤块矿工奖励的创币交易，将所述创币交易填充到所述区块模板的交易中；

生成模块，用于挖矿得到所述待生成区块的块哈希，并基于填充了所述孤块信息、孤块信息的根哈希和创币交易的所述区块模板生成新区块，由所述新区块的矿工和所述孤块的矿工分别得到所述区块矿工奖励和孤块矿工奖励。

本发明实施例的第三方法提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述区块生成方法的步骤。

本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读介质，所述计算机可读介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理执行时实现上述区块生成方法的步骤。

本发明实施例可选取待生成区块包含的孤块，将所述孤块的孤块信息填充到区块模板的孤块内容中，根据所述孤块信息，计算所述孤块信息的根哈希，将所述根哈希填充到所述区块模板的区块头中，构造包含区块矿工奖励和孤块矿工奖励的创币交易，将所述创币交易填充到所述区块模板的交易中，并基于填充了所述孤块信息、孤块信息的根哈希和创币交易的所述区块模板，挖矿得到所述待生成区块的块哈希以生成新区块，由所述新区块的矿工和所述孤块的矿工分别得到所述区块矿工奖励和孤块矿工奖励，从而能够有效的为比特币网络中孤块的利用提供支持。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种区块生成方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的区块的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的区块索引的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的区块生成方法中进行区块验证的流程示意图；

图5是本发明实施例提供的一种区块生成装置的结构示意图；

图6是图5实施例提供的区块生成装置中的选取模块的细化结构示意图；

图7是图5实施例提供的区块生成装置中的第二填充模块的细化结构示意图；

图8是本发明实施例提供的另一种区块生成装置的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的终端设备的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

请参阅图1，图1是本发明实施例提供的一种区块生成方法。如图1所示，本实施例的区块生成方法包括以下步骤：

S101：选取待生成区块包含的孤块。

在本发明实施例中，可从区块索引表中获取从N-1高度至N-K高度的祖先区块所对应的祖先区块索引。具体地，可从高度为N-1的父块所对应的区块索引出发，循链向后回溯，查找并获取总共K个祖先区块索引；其中，所述待生成区块的高度为N，K为孤块的查询深度，即可在N-1高度至N-K高度的共K个祖先区块中查询以选取相关孤块。获取到祖先区块索引之后，可获取所述祖先区块索引的块哈希，将所述祖先区块索引的块哈希同所述N-1高度至N-K高度的祖先区块所包含的孤块的孤块哈希一起构成已包含孤块的哈希表。需要指出的是，区块索引的块哈希指的是区块索引对应的区块的哈希值，这个哈希值可以是直接存放在区块索引中，也可以是使用区块索引中的参数计算得到。进一步的，在获得哈希表后，可通过如下方式选取待生成区块包含的孤块：搜索待选取的孤块（即可被待生成区块包含的孤块），若本发明实施例生成的区块中或区块索引中的孤块信息中需包含孤块标识，且待选取的孤块的块哈希不在所述哈希表中，则可将所述待选取的孤块作为待生成区块包含的孤块；若本发明实施例生成的区块中或区块索引中的孤块信息中不包含孤块标识，则将有奖励的孤块作为待生成区块包含的孤块，所述有奖励的孤块的块哈希应不在所述哈希表中。“有奖励的孤块”是指挖到该孤块的矿工能够按照设定的规则获得奖励。

S102：将所述孤块的孤块信息填充到区块模板的孤块内容中。

在本发明实施例中，可使用已选的所述孤块的块头，同设定的所述孤块的孤块标识一起组成孤块信息，并将所述孤块信息填充到区块模板的孤块内容当中。在本发明的另一个实施方式中，所述孤块信息也可不包含所述孤块标识。此外，在本发明的另一个实施例中，可在S101之前就获取所述区块模板，所述区块模板可包括区块头、交易和孤块内容这三部分。

S103：根据所述孤块信息，计算所述孤块信息的根哈希，并将所述根哈希填充到所述区块模板的区块头中。

在本发明实施例中，可计算所述孤块信息的哈希，并计算所述孤块信息的哈希的哈希，以得到所述孤块信息的根哈希，并将所述根哈希填充到所述区块模板的区块头中；其中，所述孤块信息包括孤块块头和孤块标识，或者所述孤块信息包括孤块块头。进一步地，

可先计算所述孤块的孤块块头的哈希，再计算所述孤块块头的哈希和孤块标识这两者的哈希，即计算所述孤块信息的哈希，然后可计算所述孤块信息的哈希的哈希，以得到所述孤块信息的根哈希。此外，所述区块头除了包括所述孤块信息的根哈希之外，还可包括矿工地址和其它区块头信息。

S104：构造包含区块矿工奖励和孤块矿工奖励的创币交易，将所述创币交易填充到所述区块模板的交易中。

具体地，区块中的第一笔交易是笔特殊交易，称为创币交易（或者coinbase交易）。这个交易是由挖矿节点构造并用来奖励矿工们所做的贡献的。在本发明实施例中，可从所述待生成区块的区块头中（即所述区块模板包括的区块头中）获取矿工地址，按设定的区块矿工奖励，创建奖励给所述待生成区块的区块矿工的UTXO；若选取的所述孤块中的一个或多个孤块的孤块信息中的孤块标识中标识有孤块奖励，则可从所述一个或多个孤块的孤块信息中的孤块块头中获取矿工地址，按设定的孤块奖励，创建奖励给所述孤块的孤块矿工的UTXO；若选取的所述孤块的孤块信息中不包含孤块标识，由于这种情况下在S101中所选取的孤块均具有奖励，则可从所选取的孤块的孤块信息中的孤块块头中获取矿工地址，按设定的孤块奖励，创建奖励给所述孤块的孤块矿工的UTXO。奖励创建完成后，可将奖励给所述区块矿工的UTXO和奖励给所述孤块矿工的UTXO填充到所述区块模板的交易中。在本发明的另一个实施方式中，所述奖励的方法可不采用UTXO模型，而采用账户模型或其他模型进行发放。

S105: 基于填充了所述孤块信息、孤块信息的根哈希和创币交易的所述区块模板，挖矿得到所述待生成区块的块哈希以生成新区块，由所述新区块的矿工和所述孤块的矿工分别得到所述区块矿工奖励和孤块矿工奖励。

在本发明实施例中，可基于填充了所述孤块信息、孤块信息的根哈希和创币交易的所述区块模板，开启挖矿流程，可按照工作量证明方法开始挖矿流程，以挖矿得到所述待生成区块的块哈希，从而生成新区块，新区块生成之后，可由所述新区块的矿工和所述孤块的矿工分别得到所述区块矿工奖励和孤块矿工奖励，即所述新区块的矿工获得所述区块矿工奖励，所述新区块包含的孤块的矿工得到所述孤块矿工奖励。

关于本发明实施例提供的区块生成方法所生成的区块的具体结构，可参加图2。本发明实施例提供的区块可主要包括区块头、交易和孤块内容这三部分。区块头可包括其它区块头信息、孤块信息的根哈希以及矿工地址。孤块内容可包括孤块信息1、孤块信息2......孤块信息N，而每个孤块信息可包括孤块块头和孤块标识。交易这部分可包括创币交易和其它交易，创币交易可包括区块矿工奖励和孤块矿工奖励，孤块矿工奖励可包括孤块矿工1奖励至孤块矿工N的奖励。

新区块生成之后，鉴于区块的数据量大，而区块索引的数据量小，区块存放在硬盘中，而区块索引存放在内存中。所以，本发明实施例可将区块的部分信息放在区块索引中，从而可以通过区块索引快速的获取区块相关信息，以用于区块的验证或待生成区块中孤块的选择等。具体地，可将所述孤块信息的根哈希、矿工地址加入区块索引中，并通过所述孤块中的孤块信息中的孤块块头计算孤块的哈希，并将所述孤块的哈希与所述孤块信息中的孤块标识一起组成索引孤块信息加入区块索引中的索引孤块内容中。关于区块索引的具体结构，可参见图3。本发明实施例提供的区块索引可包括其它区块索引信息、孤块信息的根哈希、矿工地址、索引孤块内容和区块状态，而索引孤块内容可包括索引孤块信息1至索引孤块信息N，每个索引孤块内容可包括孤块哈希和孤块标识。在本发明的另一个实施例中，区块索引可不包含索引孤块内容，在区块验证时可直接从区块数据库中提取相关孤块数据进行验证。此外，区块索引可集合在区块索引表中。

在新区块生成之后，可对新生成的区块进行验证。关于本发明实施例提供的对区块进行验证的方法如图4所示：

S401：验证区块其它内容。

具体地，这里的其它内容可以包括生成的区块的块哈希以及其它的相关数据。若区块的其它内容的验证成功，则本流程转至S405，即区块验证成功；若区块的其它内容的验证失败，则本流程转至S406，即区块验证失败。

S402：验证孤块选择。

具体地，可对S101中选取的孤块进行验证，可通过生成的新区块或所述区块索引获取孤块信息，并验证孤块信息是否符合设定方法对孤块选择及孤块标识的要求。

S403：验证孤块信息根哈希。

具体地，可通过生成的新区块或所述区块索引获取孤块信息的根哈希，再按照孤块信息的根哈希的计算方法计算区块中的孤块的孤块信息的根哈希，判断是否同区块中存储的孤块的孤块信息根哈希一致。若一致则验证通过，若不一致，则对新生成的区块的孤块信息的根哈希的验证失败，且新生成的区块的验证也失败。

S404：验证创币交易。

具体地，可对包含孤块奖励等的创币交易进行验证。可验证创币交易中区块矿工奖励的奖励地址、金额是否同区块中的矿工地址、设定奖励一致；可验证创币交易中的孤块矿工奖励的奖励地址、金额是否同孤块信息中的矿工地址、金额和孤块标识一致。若创币交易验证成功，则本流程转至S405，即区块验证成功；若创币交易验证验证失败，则本流程转至S406，即区块验证失败。

图1提供的区块生成方法中，包含孤块信息的区块结构、索引结构、区块生成方法及区块验证方法能为比特币网络带来以下效益：能有效的保存比特币网络中孤块信息，并能有效保存孤块奖励标识，为孤块信息利用、孤块选择共识设计提供基础支撑；能直接应用在基于比特币框架的区块链项目中；能有效的解决孤块算力利用问题，且可有效的支持比特网络区块产生速度的提升。

请参阅图5，图5是本发明实施例提供的一种区块生成装置的结构框图。如图5所示，本实施例的区块生成装置50包括选取模块501、第一填充模块502、第二填充模块503、第三填充模块504和生成模块505。选取模块501、第一填充模块502、第二填充模块503、第三填充模块504和生成模块505分别用于执行图1中的S101、S102、S103、S104和S105中的具体方法，详情可参见图1的相关介绍，在此仅作简单描述：

选取模块501，用于选取待生成区块包含的孤块。

第一填充模块502，用于将所述孤块的孤块信息填充到区块模板的孤块内容中。

第二填充模块503，用于根据所述孤块信息，计算所述孤块信息的根哈希，并将所述根哈希填充到所述区块模板的区块头中。

第三填充模块504，用于构造包含区块矿工奖励和孤块矿工奖励的创币交易，将所述创币交易填充到所述区块模板的交易中。

生成模块505，用于挖矿得到所述待生成区块的块哈希，并基于填充了所述孤块信息、孤块信息的根哈希和创币交易的所述区块模板生成新区块，由所述新区块的矿工和所述孤块的矿工分别得到所述区块矿工奖励和孤块矿工奖励。

进一步地，可参见图6，选取模块501可具体包括查找单元5011、构造单元5012、第一选取单元5013和第二选取单元5014：

查找单元5011，用于从区块索引表中获取从N-1高度至N-K高度的祖先区块所对应的祖先区块索引；所述待生成区块的高度为N，K为孤块的查询深度；

构造单元5012，用于获取所述祖先区块索引的块哈希，将所述块哈希同所述N-1高度至N-K高度的祖先区块所包含的孤块的孤块哈希一起构成已包含孤块的哈希表；

第一选取单元5013，用于在所述孤块信息中包含孤块标识，且待选取的孤块的块哈希不在所述哈希表中时，则将所述待选取的孤块作为待生成区块包含的孤块；

第二选取单元5014，用于在所述孤块信息中不包含孤块标识时，则将有奖励的孤块作为待生成区块包含的孤块，所述有奖励的孤块的块哈希不在所述哈希表中。

进一步地，可参见图7，第二填充模块503可具体包括第一计算单元5031和第二计算单元5032：

第一计算单元5031，用于计算所述孤块信息的哈希；

第二计算单元5032，用于计算所述孤块信息的哈希的哈希，以得到所述孤块信息的根哈希，并将所述根哈希填充到所述区块模板的区块头中；其中，所述孤块信息包括孤块块头和孤块标识，或者所述孤块信息包括孤块块头。

请参阅图8，图8是本发明实施例提供的区块生成装置的结构框图。如图8所示，本实施例的区块生成装置80是在图5提供的区块生成装置50的基础上进过优化得到的，区块生成装置80除了包括区块生成装置50中的取模块501、第一填充模块502、第二填充模块503、第三填充模块504和生成模块505之外，还进一步包括索引构建模块801和验证模块802：

索引构建模块801，用于将所述孤块信息的根哈希、矿工地址加入区块索引中，并通过所述区块中的孤块信息中的孤块块头计算孤块的哈希，并将所述孤块的哈希与所述孤块信息中的孤块标识一起组成索引孤块信息加入区块索引中的索引孤块内容中。

验证模块802，用于通过所述新区块或所述区块索引对所述孤块的选择进行验证，若对述孤块的选择的验证通过，则通过所述新区块或所述区块索引验证所述孤块信息的根哈希。若对所述孤块信息的根哈希的验证通过，则对所述创币交易进行验证。若对所述创币交易进行的验证通过，则成功验证所述新区块。此外，验证模块802还可用于验证生成的区块的其它内容，例如，块哈希以及其它的相关数据。

对于索引构建模块801的功能上的进一步的描述可参加关于图3的相关介绍，对于验证模块802的功能的进一步的介绍可参见关于图4的相关介绍，故在此不再赘述。

图8提供的区块生成装置，包含孤块信息的区块结构、索引结构、区块生成装置能为比特币网络带来以下效益：能有效的保存比特币网络中孤块信息，并能有效保存孤块奖励标识，为孤块信息利用、孤块选择共识设计提供基础支撑；能直接应用在基于比特币框架的区块链项目中；能有效的解决孤块算力利用问题，且可有效的支持比特网络区块产生速度的提升。

图9是本发明一实施例提供的终端设备的示意图。如图9所示，该实施例的终端设备9包括：处理器90、存储器91以及存储在所述存储器91中并可在所述处理器90上运行的计算机程序92，例如进行信用融资的程序。所述处理器90执行所述计算机程序92时实现上述方法实施例中的步骤，例如，图1所示的S101至S105。或者，所述处理器90执行所述计算机程序92时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图5所示模块501至505的功能。

示例性的，所述计算机程序92可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器91中，并由所述处理器90执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序92在终端设备9中的执行过程。例如，所述计算机程序92可以被分割成选取模块501、第一填充模块502、第二填充模块503、第三填充模块504和生成模块505。（虚拟装置中的模块），各模块具体功能如下：

选取模块501，用于选取待生成区块包含的孤块。

第一填充模块502，用于将所述孤块的孤块信息填充到区块模板的孤块内容中。

第二填充模块503，用于根据所述孤块信息，计算所述孤块信息的根哈希，并将所述根哈希填充到所述区块模板的区块头中。

第三填充模块504，用于构造包含区块矿工奖励和孤块矿工奖励的创币交易，将所述创币交易填充到所述区块模板的交易中。

生成模块505，用于挖矿得到所述待生成区块的块哈希，并基于填充了所述孤块信息、孤块信息的根哈希和创币交易的所述区块模板生成新区块，由所述新区块的矿工和所述孤块的矿工分别得到所述区块矿工奖励和孤块矿工奖励。

所述终端设备9可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。终端设备9可包括，但不仅限于，处理器90、存储器91。本领域技术人员可以理解，图9仅仅是终端设备9的示例，并不构成对终端设备9的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所述处理器90可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列 (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、分立硬件组件等。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。

所述存储器91可以是终端设备9的内部存储单元，例如终端设备9的硬盘或内存。所述存储器91也可以是终端设备9的外部存储设备，例如所述终端设备9上配备的插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card, SMC），安全数字（Secure Digital, SD）卡，闪存卡（Flash Card）等。进一步地，所述存储器91还可以既包括终端设备9的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器91用于存储所述计算机程序以及终端设备9所需的其他程序和数据。所述存储器91还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块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，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，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，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讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，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，在本发明各个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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元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，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种区块生成方法，其特征在于，包括：

选取待生成区块包含的孤块；

将所述孤块的孤块信息填充到区块模板的孤块内容中；

根据所述孤块信息，计算所述孤块信息的根哈希，并将所述根哈希填充到所述区块模板的区块头中；

构造包含区块矿工奖励和孤块矿工奖励的创币交易，将所述创币交易填充到所述区块模板的交易中；

基于填充了所述孤块信息、孤块信息的根哈希和创币交易的所述区块模板，挖矿得到所述待生成区块的块哈希以生成新区块，由所述新区块的矿工和所述孤块的矿工分别得到所述区块矿工奖励和孤块矿工奖励。

2.根据权利要求1所述的区块生成方法，其特征在于，所述选取待生成区块包含的孤块之前，还包括：

获取区块模板；所述区块模板包括区块头、交易和孤块内容。

3.根据权利要求1所述的区块生成方法，其特征在于，所述选取待生成区块包含的孤块，包括：

从区块索引表中获取从N-1高度至N-K高度的祖先区块所对应的祖先区块索引；所述待生成区块的高度为N，K为孤块的查询深度；

获取所述祖先区块索引的块哈希，将所述块哈希同所述N-1高度至N-K高度的祖先区块所包含的孤块的孤块哈希一起构成已包含孤块的哈希表；

若所述孤块信息中包含孤块标识，且待选取的孤块的块哈希不在所述哈希表中，则将所述待选取的孤块作为待生成区块包含的孤块；

若所述孤块信息中不包含孤块标识，则将有奖励的孤块作为待生成区块包含的孤块，所述有奖励的孤块的块哈希不在所述哈希表中。

4.根据权利要求1所述的区块生成方法，其特征在于，所述根据所述孤块信息，计算所述孤块信息的根哈希，并将所述根哈希填充到所述区块模板的区块头中，包括：

计算所述孤块信息的哈希；

计算所述孤块信息的哈希的哈希，以得到所述孤块信息的根哈希，并将所述根哈希填充到所述区块模板的区块头中；其中，所述孤块信息包括孤块块头和孤块标识，或者所述孤块信息包括孤块块头。

5.根据权利要求1所述的区块生成方法，其特征在于，所述构造包含区块矿工奖励和孤块矿工奖励的创币交易，将所述创币交易填充到所述区块模板的交易中，包括：

从所述待生成区块的区块头中获取矿工地址，按设定的区块矿工奖励，创建奖励给所述待生成区块的区块矿工的未花费交易输出UTXO；

若所述孤块的孤块信息中的孤块标识中标识有孤块奖励，则从所述孤块的孤块信息中的孤块块头中获取矿工地址，按设定的孤块奖励，创建奖励给所述孤块的孤块矿工的UTXO；

将奖励给所述区块矿工的UTXO和奖励给所述孤块矿工的UTXO填充到所述区块模板的交易中。

6.根据权利要求1~5中任一项所述的区块生成方法，其特征在于，所述基于填充了所述孤块信息、孤块信息的根哈希和创币交易的所述区块模板，挖矿得到所述待生成区块的块哈希以生成新区块，由所述新区块的矿工和所述孤块的矿工分别得到所述区块矿工奖励和孤块矿工奖励之后，还包括：

将所述孤块信息的根哈希、矿工地址加入区块索引中；

通过所述孤块中的孤块信息中的孤块块头计算孤块的哈希，并将所述孤块的哈希与所述孤块信息中的孤块标识一起组成索引孤块信息加入区块索引中的索引孤块内容中。

7.根据权利要求6所述的区块生成方法，其特征在于，所述基于填充了所述孤块信息、孤块信息的根哈希和创币交易的所述区块模板，挖矿得到所述待生成区块的块哈希以生成新区块，由所述新区块的矿工和所述孤块的矿工分别得到所述区块矿工奖励和孤块矿工奖励之后，还包括：

通过所述新区块或所述区块索引对所述孤块的选择进行验证；

若对述孤块的选择的验证通过，则通过所述新区块或所述区块索引验证所述孤块信息的根哈希；

若对所述孤块信息的根哈希的验证通过，则对所述创币交易进行验证；

若对所述创币交易进行的验证通过，则成功验证所述新区块。

8.一种区块生成装置，其特征在于，包括：

选取模块，用于选取待生成区块包含的孤块；

第一填充模块，用于将所述孤块的孤块信息填充到区块模板的孤块内容中；

第二填充模块，用于根据所述孤块信息，计算所述孤块信息的根哈希，并将所述根哈希填充到所述区块模板的区块头中；

第三填充模块，用于构造包含区块矿工奖励和孤块矿工奖励的创币交易，将所述创币交易填充到所述区块模板的交易中；

生成模块，用于挖矿得到所述待生成区块的块哈希，并基于填充了所述孤块信息、孤块信息的根哈希和创币交易的所述区块模板生成新区块，由所述新区块的矿工和所述孤块的矿工分别得到所述区块矿工奖励和孤块矿工奖励。

9.根据权利要求8所述的区块生成装置，其特征在于，所述选取模块包括：

查找单元，用于从区块索引表中获取从N-1高度至N-K高度的祖先区块所对应的祖先区块索引；所述待生成区块的高度为N，K为孤块的查询深度；

构造单元，用于获取所述祖先区块索引的块哈希，将所述块哈希同所述N-1高度至N-K高度的祖先区块所包含的孤块的孤块哈希一起构成已包含孤块的哈希表；

第一选取单元，用于在所述孤块信息中包含孤块标识，且待选取的孤块的块哈希不在所述哈希表中时，则将所述待选取的孤块作为待生成区块包含的孤块；

第二选取单元，用于在所述孤块信息中不包含孤块标识时，则将有奖励的孤块作为待生成区块包含的孤块，所述有奖励的孤块的块哈希不在所述哈希表中。

10.根据权利要求8所述的区块生成装置，其特征在于，所述第二填充模块包括：

第一计算单元，用于计算所述孤块信息的哈希；

第二计算单元，用于计算所述孤块信息的哈希的哈希，以得到所述孤块信息的根哈希，并将所述根哈希填充到所述区块模板的区块头中；其中，所述孤块信息包括孤块块头和孤块标识，或者所述孤块信息包括孤块块头。

11.根据权利要求8~10中任一项所述的区块生成装置，其特征在于，还包括索引构建模块，所述索引构建模块用于：

将所述孤块信息的根哈希、矿工地址加入区块索引中；

通过所述区块中的孤块信息中的孤块块头计算孤块的哈希，并将所述孤块的哈希与所述孤块信息中的孤块标识一起组成索引孤块信息加入区块索引中的索引孤块内容中。

12.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。

13.一种计算机可读介质，所述计算机可读介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理执行时实现如权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。