CN110602095A - 基于区块链网络的数据分发、存储方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基于区块链网络的数据分发、存储的方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质，所述数据分发方法包括：向所连接的边缘节点分发数据区块，使所述边缘节点将所述数据区块转发至区块链系统中的其它边缘节点；按照预设时间频率建立与所述其它边缘节点之间的连接通道；当接收到所述其它边缘节点发送的数据同步请求时，通过所述连接通道将生成的数据区块同步至所述其它边缘节点，使所述其它边缘节点根据同步得到的数据区块对所存储的数据区块进行校对。本申请提供的方案能够提高数据安全可靠性。

Description

基于区块链网络的数据分发、存储方法和装置

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种基于区块链网络的数据分发、存储方法和装置。

背景技术

区块链技术凭借其去中心化的技术优势，得到越来越广泛的应用。区块链包括多个区块节点。目前，区块链系统大多是基于P2P(Peer to Peer，点对点)技术进行区块节点之间的数据分发。具体地，一个区块节点将数据区块分发至所连接的附近的一个或多个区块节点。换言之，每个区块节点从所连接的附近的区块节点同步区块数据。然而，所连接的区块节点可能是恶意节点，存在区块节点因被恶意节点包围而陷入信息孤岛状态的可能，使得该区块节点中的数据安全可靠性降低。

发明内容

基于此，有必要针对基于P2P技术的区块链系统进行数据分发使得数据安全性降低的技术问题，提供一种能够提高数据安全可靠性的基于区块链网络的数据分发、存储方法和装置。

一种基于区块链网络的数据分发方法，包括：

向所连接的边缘节点分发数据区块，使所述边缘节点将所述数据区块转发至区块链系统中其它边缘节点；

按照预设时间频率建立与所述其它边缘节点之间的连接通道；

当接收到所述其它边缘节点发送的数据同步请求时，通过所述连接通道将生成的数据区块同步至所述其它边缘节点，使所述其它边缘节点根据同步得到的数据区块对所存储的数据区块进行校对。

一种基于区块链网络的数据分发装置，所述装置包括：

数据分发模块，用于向所连接的边缘节点分发数据区块，使所述边缘节点将所述数据区块转发至区块链系统中其它边缘节点；

通道建立模块，用于按照预设时间频率建立与所述其它边缘节点之间的连接通道；

数据校对模块，用于当接收到所述其它边缘节点发送的数据同步请求时，通过所述连接通道将生成的数据区块同步至所述其它边缘节点，使所述其它边缘节点根据同步得到的数据区块对所存储的数据区块进行校对。

一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行上述基于区块链网络的数据分发方法的步骤。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述基于区块链网络的数据分发方法的步骤。

上述基于区块链网络的数据分发方法、装置、计算机可读存储介质和计算机设备，在将生成的数据区块发送至所连接的边缘节点后，边缘节点可以将数据区块传播至其它边缘节点；通过按照预设时间频率与每个边缘节点分别建立连接，可以向每个边缘节点直接分发数据区块，即保证每个边缘节点具有从生成数据区块的数据源处直接获取数据区块的机会；直接从数据源拉取的数据区块可以保证数据本身的可靠性，通过定期根据从数据源拉取的数据区块对从边缘节点处传播来的数据区块进行校对，也可以提高边缘节点中所存储数据区块的可靠性。

一种基于区块链网络的数据存储方法，包括：

存储所连接节点分发的数据区块；

按照预设时间频率建立与可靠节点的连接；

从已连接的可靠节点中同步数据区块；

根据同步得到的数据区块对所存储的数据区块进行校对。

一种基于区块链网络的数据存储装置，所述装置包括：

数据存储模块，用于存储所连接节点分发的数据区块；

通道建立模块，用于按照预设时间频率建立与可靠节点的连接；

数据校对模块，用于从已连接的可靠节点中同步数据区块；根据同步得到的数据区块对所存储的数据区块进行校对。

一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行上述基于区块链网络的数据存储方法的步骤。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述基于区块链网络的数据存储方法的步骤。

上述基于区块链网络的数据存储方法、装置、计算机可读存储介质和计算机设备，在接收到可靠节点或区块链系统中其它边缘节点分发的数据区块后，边缘节点可以将数据区块传播至其它边缘节点；每个边缘节点通过按照预设时间频率与可靠节点建立连接，可靠节点可以向每个边缘节点直接分发数据区块，即保证每个边缘节点具有从生成数据区块的数据源处直接获取数据区块的机会；直接从数据源拉取的数据区块可以保证数据本身的可靠性，通过定期根据从数据源拉取的数据区块对从边缘节点处传播来的数据区块进行校对，也可以提高边缘节点中所存储数据区块的可靠性。

附图说明

图1为一个实施例中基于区块链网络的数据分发及存储方法的应用环境图；

图2为另一个实施例中基于区块链网络的数据分发存储方法的应用环境图；

图3为一个实施例中基于区块链网络的数据分发方法的流程示意图；

图4为一个实施例中三层级的区块链系统的框架示意图；

图5为一个实施例中按照预设时间频率建立与其它边缘节点之间的来呢及通道步骤的流程示意图；

图6为一个实施例中确定需要拆除的连接通道的流程示意图；

图7为一个具体的实施例中基于区块链网络的数据分发方法的流程示意图；

图8为一个实施例中基于区块链网络的数据存储方法的流程示意图；

图9为又一个实施例中基于区块链网络的数据分发存储方法的应用环境图；

图10为一个实施例中三层级区块链系统中可靠节点与边缘节点之间进行数据分发的交互流程图；

图11为一个具体实施例中基于区块链网络的数据存储方法的流程示意图；

图12为一个实施例中基于区块链网络的数据分发装置的结构框图；

图13为另一个实施例中基于区块链网络的数据分发装置的结构框图；

图14为一个实施例中基于区块链网络的数据存储装置的结构框图；

图15为另一个实施例中基于区块链网络的数据存储装置的结构框图；

图16为一个实施例中计算机设备的结构框图；

图17为另一个实施例中计算机设备的结构框图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

图1为一个实施例中基于区块链网络的数据分发及存储方法的应用环境图。参照图1，该基于区块链网络的数据分发及存储方法应用于数据分发及存储系统。该数据分发及存储系统包括可靠节点110和多个边缘节点120。可靠节点110为权威机构部署的安全可靠性高的计算机节点。边缘节点120是指安全可靠性相对较低的用于获取待存证数据的计算机节点。此时，数据分发及存储系统形成一个两层级的区块链系统。部分或全部边缘节点120与可靠节点110通过网络连接，其中未与可靠节点110连接的边缘节点120与临近的其它边缘节点120通过网络连接。计算机节点具体可以是终端或服务器。其中，终端具体可以是台式终端或移动终端，移动终端具体可以手机、平板电脑、笔记本电脑等中的至少一种。服务器可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。

在一个实施例中，参考图2，可靠节点110包括两个层级的节点：存证节点110a和代理节点110b。存证节点110a包括共识节点110a1和记账节点110a2。换言之，每个共识节点110a1部署有一个对应的记账节点110a2。此时，数据分发及存储系统形成一个三层级的区块链系统。存证节点110a可以是第一层级的权威机构部署的计算机节点，如国家级机构部署的计算机节点。代理节点110b可以是第二层级的权威机构部署的计算机节点，如省级机构部署的计算机节点。存证节点110a可以部署有一个或多个。代理节点110b部署有多个。共识节点110a1与记账节点110a2通过网络连接，每个记账节点110a2分别与每个代理节点110b通过网络连接。边缘节点120可以是第三层级的权威机构部署的计算机节点，如市级或者各服务商部署的计算机节点。每个存证节点110a、代理节点110b及边缘节点120具有对应的服务区域。每个边缘节点120与所属服务区域内的代理节点110b通过网络直接连接，或者通过其它边缘节点120与相应服务区域内的代理节点110b间接连接。

需要说明的是，上述的应用环境只是几个示例，在一些实施例中，数据分发及存储系统还可以是更多层级的区块链系统。比如，当代理节点110b进一步包括一级代理节点和二级代理节点时，则数据分发及存储系统形成四层级的区块链系统，如此类推。

如图3所示，在一个实施例中，提供了一种基于区块链网络的数据分发方法。本实施例主要以该方法应用于上述图1和图2中的可靠节点110来举例说明。参照图3，该基于区块链网络的数据分发方法具体包括如下步骤：

S302，向所连接的边缘节点分发数据区块，使边缘节点将数据区块转发至区块链系统中其它边缘节点。

其中，边缘节点是指区块链系统中相对核心的可靠节点而言的安全可靠性较低的计算机节点。边缘节点用于获取待存证数据。待存证数据是指需要存储至区块链的数据。待存证数据可以是边缘节点本地产生的，也可以是从其它计算机设备获取得到的。根据存证场景不同，对应的待存证数据不同。比如，在交易场景中，待存证数据可以是交易数据，如电子发票等；在司法场景中，待存证数据可以是司法数据，如版权证据等。

区块链系统是运行区块链技术的载体和组织方式，具体可以是多个服务器构成的区块链集群。区块链技术是一种利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的互联网数据库技术。本实施例中，区块链系统可以是公有链系统、也可以是私有链系统、还可以是联盟链系统。

可靠节点是指区块链系统中对于保证数据可靠性至关重要的计算机节点。可靠节点作为数据分发及存储系统的核心节点，对计算机硬件性能和网络环境具有较高要求。本实施例在联盟链场景中，为了保证安全和性能的要求，只有少数权威机构成员可以部署可靠节点。比如，在上述电子发票场景中，只有国家税务总局可以部署可靠节点；在上述版权证据场景中，只有国家版权中心可以部署可靠节点。权威机构部署的计算机节点具有较高的防止恶意攻击入侵的能力，同时能够保证较小的计算机性能故障概率，可以认为是可靠节点。

数据区块是一种被包含在区块账本中聚合了待存证数据的容器数据结构。区块账本是指用于记录一段时间产生的待存证数据的载体，记录了多个数据区块的信息。多个数据区块在区块账本中按照生成时间顺序串联。数据区块包括区块头和区块体。其中，区块头记录了前一顺序区块的时间戳以及当前数据区块的时间戳。

具体地，在两层级的区块链系统中，边缘节点通过路由节点将待存证数据发送至可靠节点。路由节点是边缘节点向可靠节点写数据或从可靠节点读数据的中转节点。可靠节点对接收到的待存证数据进行共识验证。当验证失败时，可靠节点向相应边缘节点返回验证失败提示。当验证通过时，可靠节点将待存证数据写入数据区块，并将数据区块分发至所连接的边缘节点。接收到数据区块的边缘节点将数据区块转发至其它边缘节点。

比如，如图1所示，边缘节点C将待存证数据发送至可靠节点。可靠节点将待存证数据对应的数据区块分发至所连接的边缘节点A和边缘节点B。边缘节点A和边缘节点B分别将数据区块传播给相邻的边缘节点C和D。如此，数据区块在边缘节点之间以P2P消息的方式迅速传播出去。

在一个实施例中，数据分发及存储系统中，可靠节点可以部署有多个。比如，在上述电子发票场景中，可以在国家税务总局分布在全国的几个数据中心分别部署可靠节点。多个可靠节点之间通过网络两两连接。每个可靠节点与附近的若干边缘节点通过网络连接。当可靠节点部署有多个时，边缘节点可以优先将待存证数据发送至位置距离最近的可靠节点。接收到待存证数据的可靠节点将相应数据区块广播至其它可靠节点，每个可靠节点在按照上述方式将数据区块分发至边缘节点。

进一步地，参考图4，图4为一个实施例中三层级的区块链系统的框架示意图。在三层级的区块链系统中，可靠节点包括存证节点和代理节点。边缘节点通过路由节点将待存证数据发送至存证节点。存证节点包括共识节点和记账节点。共识节点用于对接收到的待存证数据进行共识验证，在验证通过后将待存证数据写入数据区块，并将数据区块发送至记账节点。记账节点用于将数据区块写入区块账本，并将数据区块分发至所连接的边缘节点。

在一个实施例中，数据分发及存储系统中，存证节点与代理节点分别可以部署有多个。比如，在上述电子发票场景中，可以在国家税务总局分布在全国的几个数据中心分别部署存证节点，在全国各省税务局分别部署代理节点，在全国各市税务局以及服务商部署边缘节点。服务商是指具有开具电子发票权限的机构。每个存证节点中的记账节点之间通过网络两两连接。每个存证节点和代理节点具有对应的服务区域。比如，存证节点的服务区域可以是一个或多个省份对应的地理区域；代理节点的服务区域可以是一个或多个直辖市对应的地理区域。

如此，每个服务区域内的边缘节点具有一个获取数据区块的入口。边缘节点将待存证数据发送至服务区域包含该边缘节点所在区域的共识节点。共识节点将待存证数据写入数据区块，相对应的记账节点将数据区块写入区块账本账本，并将数据区块广播至其它记账节点。每个记账节点将数据区块分发至所负责服务区域内的边缘节点。

在三层级的区块链系统中，基于不同节点分别进行数据共识、记账和分发，不仅可以缓解单纯依赖一个节点同时进行共识、记账和分发的数据处理压力，提高将数据分发的效率。相比将所有区块集中存放在单一计算机节点，由于将数据区块分散在两个层级的计算机节点，第二层级的代理节点可以起到对第一层级记账节点中数据区块进行备份的作用，从而还可以提高数据安全可靠性。

本实施例提供的数据分发及存储系统，无论是两层级的区块链网路还是三层级的区块链系统，通过限制具有共识功能的计算机节点的数量，可以提高数据存储及分发效率，进而可以解决大数据量高并发。同时，基于边缘节点与可靠节点的定期连接机制，可以弥补共识节点数量少对系统安全可靠性的影响，能够保证数据的安全可靠性。

在一个实施例中，可靠节点可以在内网环境下进行数据共识和记账。其中，内网环境是指在一个局部的地理范围内的局域网络环境。在本申请的实施例中，内网环境具体可以是指一个机构所提供的在该组织内部使用的网络环境。结构具体可以是包括多个自然人的集体，比如学校、企业或者工会等。与内网环境相对应的另一个概念为外网环境，外网环境是指覆盖范围广的广域网络环境，也就是我们通常所说的Internet。

可以理解，内网的覆盖范围较小，在一定程度上能够避免数据内容的泄露，可以在一定的场景下保障数据的安全性。尤其是在可靠节点为允许机构所包括的自然人在机构内部使用的应用的场景下，基于机构内部数据的保密性，可靠节点在检测到当前处于内网环境时，再进行数据的共识和记账，可以在一定程度上减少数据的泄露。

在一个实施例中，数据分发及存储系统还包括种子节点。种子节点预存储了区块链系统中每个计算机节点的路由信息，形成路由表。基于种子节点，可以快速实现计算机节点新增，以实现数据分发及存储系统扩展。当新增节点时，新增节点首先通过网络与种子节点连接，种子节点将新增节点的路由信息添加至路由表，并向该新增节点下发一份路由表，后续新增节点可以根据该路由表进行向共识节点发送待存证数据以及从代理节点或其它边缘节点拉取数据区块。容易理解，新增节点也可以自行配置路由表，而无需从种子节点拉取路由表。

在一个实施例中，边缘节点包括轻量节点；数据区块包括区块头；向所连接边缘节点分发数据区块，使边缘节点将数据区块转发至区块链系统中的其它边缘节点包括：将接收到的待存证数据写入数据区块；将数据区块中的区块头分发至所连接的轻量节点，使轻量节点将区块头转发至区块链系统中的其它边缘节点；通过连接通道将生成的数据区块同步至其它边缘节点包括：通过连接通道将生成的数据区块中的区块头同步至其它边缘节点。

其中，边缘节点可以是轻量节点(nightweight nodes)，也可以是全量节点。可靠节点是全量节点。轻量节点又称SPV(Simplified Payment Verification，简单支付验证)节点，无需存储整个区块链的数据，仅存储与自己相关的需要进行核验的部分数据，可以节约存储资源。全量节点是指用于保存全量的数据文件的计算机节点，具有较高的安全可靠性。

具体地，当边缘节点为轻量节点时，与可靠节点建立了连接的边缘节点向可靠节点发送数据同步请求。数据同步请求携带了边缘节点的节点类型。当节点类型为轻量节点时，可靠节点将与该边缘节点相关的数据区块的区块头同步至边缘节点。本实施例中，边缘节点仅需存储与自己相关的数据区块的区块头，在实现数据核验的同时，可以降低数据存储成本。

在一个实施例在中，在三层级的区块链系统中，可靠节点中共识节点与记账节点可以是全量节点，代理节点可以是轻量节点。以下以边缘节点为轻量节点为例进行描述。

S304，按照预设时间频率建立与其它边缘节点之间的连接通道。

其中，预设时间频率是指预先设置的边缘节点需要与可靠节点建立连接的最小时间频率，比如，1次/天，1次/周等。预设时间频率对应的时间周期，可以记作校对周期。校对周期是指边缘节点与可靠节点之间建立连接通道的最大时间间隔。连接通道是指边缘节点与可靠节点之间能够进行数据传输的网络通道。容易理解，在三层级的区块链系统中，连接通道是指边缘节点与代理节点之间的数据传输通道。本实施例为了减少连接通道的持续占用，可靠节点可以将其中一条或多条已建立的连接通道拆除，从而每个连接通道的维持时长是不确定的。

具体地，当校对周期达到时，边缘节点确定是否存在与可靠节点之间的连接通道，即已建立的与可靠节点之间的尚未被拆除的连接通道。若存在与可靠节点之间的连接通道，则边缘节点向可靠节点发送通道维持请求，使可靠节点根据通道维持请求延迟对与该边缘节点之间连接通道的拆除，继续维持该连接通道有效。若不存在与可靠节点之间的连接通道，则边缘节点向可靠节点发送通道建立请求，使可靠节点根据通道建立请求重新建立与该边缘节点之间的连接通道。容易理解，在三层级的区块链系统中，边缘节点按照预设时间频率建立与代理节点之间的连接通道。

在一个实施例中，不同边缘节点所对应校对周期的起始时间可以是不同的。不同边缘节点对应的校对周期的周期时长可以相同，也可以不同。比如，边缘节点A对应的校对周期可以是1天，即每天与可靠节点建立一次连接；边缘节点B对应校对周期可以是2天，即每2天与可靠节点建立一次连接。通过将将不同边缘节点对应的校对周期的起始时间或周期时长设置为不同数值，可以将将不同边缘节点发送连接请求的时间分散开，从而减少大量连接请求的集中发送对可靠节点造成的服务拥塞风险。同时，将不同边缘节点发送连接请求的时间分散开，可以提高每个连接请求被响应的概率，提高请求发送有效性，从而可以节约数据传输资源。

S306，当接收到其它边缘节点发送的数据同步请求时，通过连接通道将生成的数据区块同步至其它边缘节点，使其它边缘节点根据同步得到的数据区块对所存储的数据区块进行校对。

具体地，与可靠节点之间建立了连接通道的边缘节点可以向可靠节点发送数据同步请求。数据同步请求携带了边缘节点的节点标识。可靠节点确定该节点标识所对应边缘节点的校对周期，获取与该边缘节点相关的当前校对周期内产生的数据区块中的区块头，并将获取的区块头同步至节点标识对应的边缘节点。在从可靠节点同步到准确可靠的区块头后，边缘节点可以对当前校对周期从其它边缘节点获取到的区块头是否可靠进行校对。具体地校对逻辑可以是对比区块头的区块高度是否一致、各个区块头中所包含时间戳是否一致等。

在三层级的区块链系统中，与代理节点之间建立连接通道后，边缘节点通过向代理节点发送数据同步请求从代理节点拉取相关的当前校对周期内产生的数据区块中的区块头。边缘节点根据从代理节点同步到的准确可靠的区块头，对当前校对周期从代理节点或其它边缘节点获取到的区块头是否可靠进行校对。

在一个实施例中，若所存储的当前校对周期的数据区块是从可靠节点直接拉取到的区块头，可以在校对周期达到时不再重复从可靠节点进行区块头同步，以节约数据传输资源以及用于数据校对的数据处理资源。

本实施例中，在将生成的数据区块中的区块头发送至所连接的边缘节点后，边缘节点可以将区块头传播至区块链系统中其它边缘节点；通过按照预设时间频率与每个边缘节点分别建立连接，可以向每个边缘节点直接分发区块头，即保证每个边缘节点具有从生成数据区块的数据源处直接获取区块头的机会；直接从数据源拉取的区块头可以保证数据本身的可靠性，通过定期根据从数据源拉取的区块头对从边缘节点处传播来的区块头进行校对，也可以提高边缘节点中所存储区块头的可靠性。

在一个实施例中，如图5所示，步骤304，即按照预设时间频率建立与其它边缘节点之间的连接通道具体包括以下步骤：

S502，当接收到其它边缘节点按照预设时间频率发送的连接请求时，确定与所连接的边缘节点之间的连接通道的数量。

S504，当数量达到阈值时，筛选其中一条连接通道进行拆除。

S506，建立与触发了连接请求的其它边缘节点之间的连接通道。

其中，阈值是指同一时刻与可靠节点直接连接的边缘节点的最大数量。阈值可以是预先设置的固定值，也可以是可靠节点根据区块链系统当前的运行状况动态确定的数值。容易理解，在三层级的区块链系统中，阈值是指同一时刻与代理节点直接连接的边缘节点的最大数量。不同代理节点所对应的阈值可以相同，也可以不同。

具体地，当可靠节点接收到边缘节点发送的连接请求时，确定当前所连接的边缘节点的数量，作为当前通道数量。为了保证每个边缘节点均有机会建立与可靠节点的连接，可靠节点对当前通道数量进行限制。可靠节点比较当前通道数量是否达到阈值。若当前通道数量小于阈值，则可靠节点响应连接请求，直接建立与相应边缘节点之间的连接通道。若当前通道数量已达到阈值，则可靠节点将其中一条连接通道拆除，以给予发送连接请求的边缘节点连接至可靠节点的机会。

在一个实施例中，可靠节点预设了多个请求处理时段。请求处理时段是指可靠节点能够对所接收到的连接请求作出响应的时间段。请求处理时段的时间长度可以根据需求自由设定，如1小时等。容易理解，请求处理时段的时间长度小于任何一个边缘节点所对应校对周期的时间长度。可靠节点在当前的请求处理时段结束时，确定当前通道数量，并根据当前通道数量与阈值的差值判断当前是否存在空余的连接通道建立机会。可靠节点根据差值以及在当前的请求处理时段接收到的连接请求的数量，确定是否需要进行连接通道拆除，以及需要拆除的连接通道数量。

比如，可靠节点在当前的请求处理时段14:00-15:00共接收到来自10个边缘节点的通道连接请求，在15:00时刻的当前通道数量为95，相比阈值100的差值为5，则可靠节点拆除95条连接通道中的5条，此时，可靠节点可以响应10个通达连接请求，分别建立与10个边缘节点之前的连接通道。

上述实施例，通过预设请求响应时段，可以集中响应多个通道连接请求，使得每个通道连接请求的响应时间是预知的，从而可靠节点可以根据响应时间更好的分配数据处理资源。比如，在上述举例中，由于预先知道15：00时刻需要进行通道建立，则可靠节点可以在此之前的一段时间开始减少对用于其它业务的数据处理资源分配，以给通道建立预留更多的数据处理资源，而在其它时间可以减少用于通道建立的数据处理资源分配，可以提高服务资源的利用率。此外，这种方式能够提高每个通道连接请求得以成功响应的概率，从而可以提高系统安全性。

在一个实施例中，可靠节点预设了请求数量阈值。请求数量阈值是指能够触发可靠节点进行连接通道建立的通道连接请求的最小数量。请求数量阈值可以是参考历史时段单位时长内可靠节点所能接收到通道连接请求的平均数量以及期望的请求响应及时率综合设定的。比如，可靠节点在1小时内所能接收到通道连接请求的平均数量为10，期望在每个通道连接请求在发送之后的2小时内得到响应，则请求数量阈值不宜超过20。容易理解，为了提高通道连接请求响应及时性，请求数量阈值不宜太大。

可靠节点在接收到每个通道连接请求时，确定所接收到的尚未响应的通道连接请求的数量，作为当前请求数量。可靠节点判断当前请求数量是否达到请求数量阈值。当当前请求数量小于请求数量阈值时，缓存接收到的每个尚未响应的通道连接请求。当当前请求数量达到请求数量阈值时，可靠节点确定当前通道数量，并根据当前通道数量与阈值的差值判断当前是否存在空余的连接通道建立机会。可靠节点根据差值以及请求数量阈值确定是否需要进行连接通道拆除，以及需要拆除的连接通道数量。

比如，当请求数量阈值为20时，可靠节点可以在接收到来自20个边缘节点的通道连接请求时，确定当前通道数量，假设当前通道数量为95，相比阈值100的差值为5，则可靠节点拆除95条连接通道中的15条，此时，可靠节点可以响应20个通达连接请求，分别建立与20个边缘节点之前的连接通道。

本实施例中，设定连接通道的上限数量，可以减少可靠节点因过多通信资源的消耗而降低其进行数据共识及分发的处理性能的风险，进而提高可靠节点可靠性。即便在达到通道数量时通过拆除已有连接通道来向其它边缘节点提供连接机会，使每个请求均可得到响应，即均具有连接至可靠节点的机会。

在一个实施例中，上述基于区块链网络的数据分发方法还包括：根据当前的网络环境，确定可建立的连接通道最大数量；基于可建立的连接通道最大数量确定阈值。

其中，网络环境是指可靠节点所采用的网络的运行状态信息。运行状态信息是指能够直接或间接反映可靠节点服务能力的信息，如可靠节点在预设时段的请求响应状况信息、资源消耗状况信息等。预设时段可以是当前时间之前的一段时间。请求响应状况信息包括可靠节点在预设时段对接收到的通道连接请求响应或丢弃的记录等。资源消耗状况信息包括可靠节点中CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、内存等资源占用量等。

具体地，可靠节点根据请求响应状况信息，对预设时段成功响应的通道连接请求数量，作为累计历史请求响应量。可靠节点根据资源消耗状况信息，计算当前的资源空闲率。可靠节点根据历史请求响应量和资源空闲率，确定当前可建立的连接通道最大数量。在一个实施例中，可靠节点可预先建立历史请求响应量、资源空闲率及连接通道最大数量之间的对应关系。可靠节点可根据这种对应关系，确定当前可建立的连接通道最大数量。

本实施例中，根据当前网络环境动态确定连接通道数量上限值，使得所确定连接通道数量上限值更加贴合可靠节点当前处理性能，提高可靠节点出具处理资源利用率。

在一个实施例中，筛选其中一条连接通道进行拆除包括：确定每个连接通道所对应边缘节点所处的网段；在存在连接通道数量最多的网段内筛选至少一条连接通道进行拆除。

其中，处于同一网段(network segment)的计算机设备是指一个计算机网络中使用同一物理层设备(传输介质，中继器，集线器等)能够直接通讯的那一部分计算机设备。在同一网段，网络标识相同。网络标识是指IP地址(Internet Protocol，互联网协议地址)的二进制与子网掩码的二进制进行“与”运算的结果。

具体地，可靠节点获取路由表，根据路由表记录的每个边缘节点的IP地址信息和子网掩码信息，确定当前存在的每个连接通道对应边缘节点所处的网段。可靠节点统计在历史时段每个连接通道对应边缘节点发送数据同步请求的频次，确定其中存在连接通道数量最多的网段，记作目标网段。历史时段是指在当前时间之前的一段时间。可靠节点拆除与处于目标网段的一个边缘节点之间的连接通道。

可以理解，处于同一网段的边缘节点，在地理位置上靠近。而边缘节点是从附近的所连接边缘节点拉取数据区块。目标网段内多个边缘节点存在与可靠节点之间的连接通道，使得较多通道资源被目标网段所处地理区域集中占用。

本实施例，将与处于目标网段的一个边缘节点之间的连接通道拆除，可以使通道资源较为均匀的分散在不同位置区域，从而使不同位置区域均存在与可靠节点连接的边缘节点。由于与可靠节点连接的边缘节点也是相对可靠的计算机节点，各个位置区域内均存在相对可靠的边缘节点，可以提高每个未与可靠节点直接连接的边缘节点附近存在可靠的边缘节点的概率，进而提高整个数据分发及存储系统的安全可靠性。

在一个实施例中，在存在连接通道数量最多的网段内筛选一条连接通道进行拆除包括：确定处于目标网段的每个边缘节点的活跃度；目标网段为存在连接通道数量最多的网段；将与活跃度最小的边缘节点之间的连接通道拆除。

其中，活跃度是指能够反映边缘节点性能状况的数据指标。可以理解，活跃度越高，对应边缘节点的性能状况越好。当边缘节点的活跃度较小时，在一定置信程度上可以认为该边缘节点可能发生性能故障，或因被恶意攻击而宕机。在本实施例中，活跃度具体可以是根据边缘节点在历史时段发送数据同步请求的频次计算得到的。

具体地，可靠节点统计目标网段内每个连接通道对应边缘节点，在历史时段向可靠节点发送数据同步请求的频次，将统计结果作为相应边缘节点的活跃度。可靠节点筛选目标网段内存在连接通道的活跃度最小的边缘节点，拆除与该边缘节点之间的连接通道。当活跃度最小的边缘节点存在多个时，可靠节点筛选其中一个活跃度最小的边缘节点，将与筛选得到的边缘节点之间的连接通道拆除。筛选得到的边缘节点可以是多个活跃度最小的边缘节点中随机一个边缘节点，也可以是根据其它逻辑筛选的一个边缘节点，具体筛选逻辑不做限制。

在一个实施例中，如上述实施例中，可靠节点可以通过预设请求响应时段或者请求数量阈值，来集中响应多个通道连接请求。此时，就可能需要同时拆除多条连接通道。当需要同时拆除多条连接通道时，可靠节点可以按照上述方式确定当前存在每个连接通道所对应边缘节点的活跃度，根据活跃度对多个边缘节点进行升序排列，根据需要拆除连接通道的数量将与排序靠前的多个边缘节点之间的连接通道拆除。

在一个实施例中，当需要同时拆除多条连接通道时，可靠节点可以按照上述方式确定每个网段所存在连接通道的数量。可靠节点将连接通道数量超过第一预设值的每个网段确定为目标网段，或者将连接通道数量与通道数量的阈值的比值超过第二预设值的每个网段确定为目标网段。根据需要拆除的连接通道的数量，在不同目标网段内拆除一条或多条活跃度小的连接通道。

本实施例中，根据活跃度可以确定边缘节点是否发生了性能故障或宕机的概率，且这种概率与活跃度成反比，因而将与活跃度最小的边缘节点的连接通道拆除，可以减少性能故障或宕机的边缘节点对通道资源持续占用的概率，提高通道资源利用率。

在一个实施例中，确定处于目标网段的每个边缘节点的活跃度包括：根据处于目标网段的每个边缘节点最后一次发送数据同步请求的时间与当前时间的时间间隔，确定相应边缘节点的活跃度；或根据处于目标网段的每个边缘节点发送数据同步请求的频次，确定相应边缘节点的活跃度。

其中，活跃度具体可以是根据边缘节点最后一次向可靠节点发送数据同步请求的时间与当前时间的时间间隔计算得到的。

具体地，可靠节点计算目标网段内每个连接通道对应边缘节点，最后一次向可靠节点发送数据同步请求的时间与当前时间的时间间隔，将该时间间隔与预设值的差值作为相应边缘节点的活跃度。比如，与可靠节点之间存在连接通道的边缘节点A在t1时刻最后一次向可靠节点发送数据同步请求，与当前时间t2的时间间隔为t2-t1,当预设值为t0时，边缘节点A对应的活跃度为t0-(t2-t1)。预设值可以是相应边缘节点所对应校对周期的周期长度。

在一个实施例中，可靠节点可以根据边缘节点在历史时段发送数据同步请求的频次m，以及边缘节点最后一次向可靠节点发送数据同步请求的时间与当前时间的时间间隔，该时间间隔与预设值的差值，综合确定边缘节点的活跃度。比如，可以对m与n求平均或加权求和等运算，将运算结果作为边缘节点的活跃度。

本实施例中，可以理解，最后一次发送数据同步请求的时间与当前时间的时间间隔越大，表示与相应边缘节点之间的连接通道较长时间处于空闲状态，根据该时间间隔确定边缘节点的活跃度，可以使活跃度准确反映边缘节点的性能状况，进而提高基于活跃度进行连接通道筛选的准确性。

在一个实施例中，将与活跃度最小的边缘节点之间的连接通道拆除包括：当活跃度最小的边缘节点存在多个时，确定与每个活跃度最小的边缘节点之间的连接通道的建立时间；将活跃度最小且建立时间最早的连接通道拆除。

其中，可靠节点记录了建立每条连接通道的时间，即建立时间。连接通道的建立时间具体可以是可靠节点根据接收到的连接请求向相应边缘节点返回响应应答的时间。可以理解，建立时间越早表示相应连接通道的维持时间越长。

具体地，当活跃度最小的边缘节点存在多个时，可靠节点获取记录的每个活跃度最小的边缘节点所对应连接通道的建立时间，将其中建立时间最早的连接通道拆除。

参考图6，图6为一个实施例中确定需要拆除的连接通道的流程示意图。如图6所示，可靠节点首选确定存在连接通道的目标网段，判断处于目标网段的每个边缘节点最近是否活跃，拆除其中活跃度最小的连接通道；若活跃度最小的连接通道有多条，则将其中建立时间最早的一条连接通道拆除。

本实施例中，拆除其中建立时间最早的连接通道，即将与维持拥有通道资源时间最长的边缘节点之间的连接通道拆除，以向其它边缘节点提供通道建立机会，从而使每个边缘节点维持拥有通道资源的时间相近，实现一种通道建连接公平机制，保证每个边缘节点均有机会连接至可靠节点，进而提高数据分发及存储系统的可靠性。

参考图7，图7为一个具体的实施例中基于区块链网络的数据分发方法的流程示意图。如图8所示，该基于区块链网络的数据分发方法具体包括以下步骤：

S702，将接收到的待存证数据写入数据区块。

S704，当边缘节点包括轻量节点时，将数据区块的区块头分发至所连接的边缘节点，使边缘节点将数据区块转发至区块链系统中其它边缘节点。

S706，当接收到其它边缘节点按照预设时间频率发送的连接请求时，确定与所连接的边缘节点之间的连接通道的数量。

S708，根据当前的网络环境，确定可建立的连接通道最大数量。

S710，基于可建立的连接通道最大数量确定阈值。

S712，当数量达到阈值时，确定每个连接通道所对应边缘节点所处的网段。

S714，根据处于目标网段的每个边缘节点最后一次发送数据同步请求的时间与当前时间的时间间隔，或根据处于目标网段的每个边缘节点发送数据同步请求的频次，确定相应边缘节点的活跃度；目标网段为存在连接通道数量最多的网段。

S716，当活跃度最小的边缘节点存在多个时，确定与每个活跃度最小的边缘节点之间的连接通道的建立时间。

S718，将活跃度最小且建立时间最早的连接通道拆除。

S720，建立与触发了连接请求的其它边缘节点之间的连接通道。

S722，当接收到其它边缘节点发送的数据同步请求时，通过连接通道将生成的数据区块中的区块头同步至其它边缘节点，使其它边缘节点根据同步得到的区块头对所存储的区块头进行校对。

图3、5、7为一个实施例中基于区块链网络的数据分发方法的流程示意图。应该理解的是，虽然图3、5、7的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图3、5、7中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

如图8所示，在一个实施例中，提供了一种基于区块链网络的数据存储方法。本实施例主要以该方法应用于上述图1及图2中的边缘节点120来举例说明。参照图8，该基于区块链网络的数据存储方法具体包括如下步骤：

S802，存储所连接节点分发的数据区块。

其中，边缘节点的所连接节点是指与边缘节点通过网络连接的计算机节点。边缘节点的所连接节点可以有一个或多个。所连接节点具体可以是可靠节点或其它的边缘节点。当所连接节点包括节点时，表示该边缘节点与可靠节点之间通过网络直接连接，即存在与可靠节点之间的连接通道；当所连接节点不包括可靠节点时，表示该边缘节点不存在与可靠节点之间的连接通道。

具体地，当边缘节点为轻量节点时，与可靠节点连接的边缘节点直接接收可靠节点分发的数据区块中的区块头。未与可靠节点连接的边缘节点接收所连接的其它边缘节点基于P2P技术转发的区块头。可以理解，在不同时刻，连接至可靠节点的边缘节点，则数据分发过程的数据流向不同。

比如，如图2所示，在第一时刻，连接至可靠节点的边缘节点A与B在接收到可靠节点分发的区块头后，将区块头分发至所连的边缘节点C和D。参考图9，图9为一个实施例中基于区块链网络的数据存储方法的应用环境示意图。如图9所示，在第二时刻，边缘节点B与可靠节点之间的连接通道被拆除，而边缘节点C建立了与可靠节点之间的连接通道。此时，连接至可靠节点的边缘节点A与C在接收到可靠节点分发的区块头后，将区块头分发至所连的边缘节点D，边缘节点D再将区块头传播至所连的边缘节点B。

S804，按照预设时间频率建立与可靠节点的连接。

具体地，针对每个边缘节点预设了与可靠节点之间建立连接通道的时间频率。边缘节点按照预设时间频率确定是否存在与可靠节点之间的连接通道。若不存在，该边缘节点向可靠节点发送连接请求，以建立与可靠节点之间的连接通道。其中，边缘节点按照预设时间频率建立与可靠节点之间的连接通道的具体实现可参考步骤S304,的描述，在此不再赘述。

在一个实施例中，即使边缘节点当前与可靠节点之间存在接通道，边缘节点依然向可靠节点发送通道维持请求，以保证每个达到预设时间频率所对应校对周期的边缘节点与可靠节点之间已有的连接通道不被拆除。

S806，从已连接的可靠节点中同步数据区块。

具体地，在与可靠节点之间建立连接通道后，边缘节点可以向可靠节点发送数据同步请求，以从可靠节点同步区块头。数据同步请求携带了边缘节点的节点标识。节点标识是能够唯一标识一个计算机节点的信息，如IP地址等。可靠节点根据节点标识获取与相应边缘节点相关的数据区块中的区块头，将区块头同步至相应边缘节点。

在一个实施例中，可靠节点在空闲时间响应数据同步请求。其中，空闲时间是指可靠节点资源消耗较少的时间段。为了能够充分缓解可靠节点资源消耗的压力，可以将空闲时间设置为整个非工作时间的时间段或者部分非工作时间的时间段，比如，每天晚上8:00～凌晨5:00的时间段等。空闲时间可以是通过对预设时段内可靠节点对数据共识、记账及分发的任务的执行状况，以及资源消耗状况进行监控而确定的。具体地，可靠节点运行监控脚本，通过监控脚本对预设时段内可靠节点的任务执行状况和资源消耗状况进行监控，得到在预设时段内任务的执行时间和资源消耗时间。可靠节点对预设时段内资源消耗时间进行统计，将资源消耗时间与多个任务执行时间进行比对，筛选出能够避开多个任务执行时间的资源消耗时间。由于任务执行时会消耗较多的计算机资源，因此避开了多个任务执行时间的资源消耗时间，可以作为可靠节点的空闲时间。

可靠节点接收到某个边缘节点发送的数据同步请求时，判断当前时间是否为空闲时间。若当前时间不属于空闲时间，则可靠节点对数据同步请求延迟处理，等待达到空闲时间再响应数据同步请求。当需要拆除要改边缘节点之间的连接通道，可靠节点确定是否存在该边缘节点对应的数据同步请求尚未响应。若存在数据同步请求尚未响应，则可靠节点及时响应该数据同步请求，将与相应边缘节点相关的区块头同步至相应边缘节点。换言之，如果在等待期间，需要进行连接通道拆除，则及时响应数据同步请求；否则，直至等待至空闲时间再响应数据同步请求。如此，保证每个数据同步请求均可得到响应的同时，减少可靠节点资源消耗，提高可靠节点性能可靠性。

S808，根据同步得到的数据区块对所存储的数据区块进行校对。

具体地，从可靠节点同步到的区块头可以在较高置信度上认为准确可靠，边缘节点在从可靠节点同步得到当前校对周期内产生的相关区块头。边缘节点对比从可靠节点同步到的区块头，与当前校对周期从其它边缘节点获取到的区块头的区块高度是否一致，以及各个区块头中所包含时间戳是否一致等。若各个区块头的区块高度及所包含时间戳均一致，校对结果为数据正常，可以认为边缘节点中存储的当前校对周期的区块头未被恶意篡改，是安全可靠的。当存在区块头的区块高度或所包含时间戳不一致时，校对结果为数据异常，表示该边缘节点存在被恶意篡改的风险。

在一个实施例中，可以按照上述方式确定每个边缘节点的空闲时间。边缘节点在空闲时间根据同步得到的数据区块对所存储的数据区块进行校对。

在一个实施例中，上述基于区块链网络的数据存储方法还包括：当校对结果为数据异常时，删除所存储的数据区块；根据从可靠节点同步的数据区块重新建立区块账本。

边缘节点中的区块账本记录了与自己相关的多个数据区块中区块头的信息。当校对结果为数据异常时，边缘节点停止从可靠节点或其它边缘节点拉取区块头，将区块账本中所记录的区块头全部清理，并在建立了与可靠节点之间的连接通道时重新从可靠节点拉取与自己相关的全部区块头，基于拉取的区块头重新建立区块账本。

在一个实施例中，当校对结果为数据异常时，基于存在数据异常的区块头生成异常告警，将异常告警发送至监控终端。监控人员可以通过监控终端访问相应边缘节点，将边缘节点中全部区块头清理，从零开始重新创建区块账本，以对异常数据进行恢复。

在一个实施例中，当校对结果为数据异常时，边缘节点可以基于从可靠节点同步得到的区块头对所存储的存在数据异常的区块头进行替换，从而实现周期性对区块账本进行更新校正。换言之，当发现数据异常时，可以仅删除存在异常的区块头。

本实施例中，周期性对边缘节点中存储的数据区块进行校对，并在校对发现异常时及时进行区块账本重建，提高边缘节点上数据区块可靠性。

上述基于区块链网络的数据存储方法，在接收到可靠节点或其它边缘节点分发的数据区块后，边缘节点可以将数据区块传播至其它边缘节点；每个边缘节点通过按照预设时间频率与可靠节点建立连接，可靠节点可以向每个边缘节点直接分发数据区块，即保证每个边缘节点具有从生成数据区块的数据源处直接获取数据区块的机会；直接从数据源拉取的数据区块可以保证数据本身的可靠性，通过定期根据从数据源拉取的数据区块对从边缘节点处传播来的数据区块进行校对，也可以提高边缘节点中所存储数据区块的可靠性。

在一个实施例中，可靠节点包括存证节点和代理节点；方法还包括：将待存证数据发送至存证节点，使存证节点将待存证数据写入数据区块，并将数据区块分发至所连接的代理节点；存储所连接节点分发的数据区块包括：接收代理节点通过所连接的边缘节点转发的数据区块；按照预设时间频率建立与可靠节点的连接包括：按照预设时间频率建立与代理节点的连接。

在一个具体的实施例中，参考图10，图10为一个实施例中三层级区块链系统中可靠节点与边缘节点之间进行数据分发的交互流程图。如图10所示，当未与代理节点直接连接的边缘节点B产生待存证数据时，边缘节点B将待存证数据发送至共识节点。共识节点对待存证数据进行共识验证，当共识验证通过时，将待存证数据写入数据区块，并将数据区块发送至记账节点。记账节点将数据区块写入区块账本，并将该数据区块的区块头分发至相应服务区域的代理节点。代理节点将区块头分发至所连接的每个边缘节点，如边缘节点A。边缘节点A以P2P消息的方式将区块头传播至所连接的其它边缘节点，如边缘节点B。边缘节点B对数据区块进行存储，并在校对周期到达时，向所在服务区域的代理节点发送连接请求，代理节点根据连接请求建立与边缘节点B之间的连接通道。当接收到边缘节点B发送的数据同步请求时，代理节点通过连接通道将当前校对周期产生的与边缘节点B相关的区块头同步至边缘节点B。边缘节点比对同步得到的区块头与所存储的区块头是否一致，以对所存储的区块头进行校对。

本实施例中，基于三层级的区块链系统实现数据分发与存储；三层级的区块链系统中，由于将数据区块分散在两个层级的计算机节点，第二层级的代理节点可以起到对第一层级记账节点中数据区块进行备份验证的作用，从而还可以提高数据安全可靠性。

在一个具体的应用场景中，可基于上述基于区块链网络的数据分发方法实现电子票据开具。如上文，在电子票据开具场景中，可以在国家税务总局分布在全国的几个数据中心分别部署存证节点，在全国各省税务局分别部署代理节点，在全国各市税务局以及服务商部署边缘节点，形成电子票据开具系统。基于该电子票据开具系统，可以实现企业注册、开票、流转、报销及红冲等交易。

比如，假设广州市居民甲在进行某项消费后，需要开具电子发票，则居民甲可以向服务商或广州市税务局提起开票申请，服务商或税务局基于终端向相应边缘节点发送开票请求。边缘节点对开票请求进行解析，将解析得到的电子票据发送至共识节点。经共识节点共识验证后，记账节点将电子票据写入区块账本，并将电子票据所对应数据区块的区块头下发至广东省税务局所部属的代理节点。该代理节点将区块头以P2P消息的方式在广东省内的边缘节点之间传播，由此相应服务商或广州市税务局可以向居民甲开具电子发票。

在另一个具体的应用场景中，可基于上述基于区块链网络的数据分发方法实现司法证据存储。司法证据是指通过一般性检验，并满足有关司法技术性规则的证据。根据所涉及司法场景不同，对应的司法证据不同。比如，在作品认证场景中，司法证据为电子作品，如公众号文章、自媒体视频等。同时，在作品认证场景中，可以在国家版权局分布在全国的几个版权中心分别部署存证节点，在全国各省版权局分别部署代理节点，在全国各市版权局部署边缘节点，形成版权认证系统。基于该版权认证系统，可以实现作品认证证书开具、作品登记证书开具等。

比如，假设武汉市居民乙创作了一篇文章，需要对该文章进行版权认证，则居民乙可以向武汉市版权局提起版权认证申请，武汉市版权局基于终端向相应边缘节点发送版权认证请求。边缘节点对版权认证请求进行解析，将解析得到的文章内容发送至共识节点。共识节点对文章内容进行共识验证，并在验证通过时将共识验证时间作为作品完成时间，根据作品完成时间生成作品认证证书，对文章内容以及作品认证证书进行哈希运算，得到文章内容以及作品认证证书分别对应的数据指纹，将数据指纹写入数据区块。记账节点将数据区块写入区块账本，并将数据区块的区块头下发至湖北省版权局所部属的代理节点。该代理节点将区块头以P2P消息的方式在湖北省内的边缘节点之间传播，由此武汉市税务局可以向居民乙开具作品认证证书。

根据著作权在完成之日起自动产生的司法规定，由于本实施例将共识验证时间作为作品完成时间，使得作品完成时间易于验证，只要用户及时将作品上传版权认证系统，即可实现作品认证。同时，仅将数据指纹上链，作品内容本身不会被泄露，可以保证作品本身的数据安全。

参考图11，图11为一个具体的实施例中基于区块链网络的数据存储方法的流程示意图。如图11所示，该基于区块链网络的数据存储方法具体包括以下步骤：

S1102，将待存证数据发送至存证节点，使存证节点将待存证数据写入数据区块，并将数据区块中的区块头分发至所连接的代理节点。

S1104，接收代理节点通过所连接的边缘节点转发的区块头。

S1106，按照预设时间频率建立与代理节点的连接。

S1108，从已连接的代理节点中同步区块头。

S1110，根据同步得到的区块头对所存储的区块头进行校对。

S1112，当校对结果为数据异常时，删除所存储的区块头。

S1114，根据从可靠节点同步的区块头重新建立区块账本。

图8、11为一个实施例中消息分享方法的流程示意图。应该理解的是，虽然图8、11的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图8、11中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图12所示，提供了一种基于区块链网络的数据分发装置1200，该装置包括数据分发模块1202、通道建立模块1204和数据校对模块1206，其中：

数据分发模块1202，用于向所连接的边缘节点分发数据区块，使边缘节点将数据区块转发至区块链系统中其它边缘节点。

通道建立模块1204，用于按照预设时间频率建立与其它边缘节点之间的连接通道。

数据校对模块1206，用于当接收到其它边缘节点发送的数据同步请求时，通过连接通道将生成的数据区块同步至其它边缘节点，使其它边缘节点根据同步得到的数据区块对所存储的数据区块进行校对。

在一个实施例中，边缘节点包括轻量节点；数据区块包括区块头；数据分发模块1202还用于将接收到的待存证数据写入数据区块；将数据区块中的区块头分发至所连接的轻量节点，使轻量节点将区块头转发至区块链系统中的其它边缘节点；数据校对模块1206还用于通过连接通道将生成的数据区块中的区块头同步至其它边缘节点。

在一个实施例中，通道建立模块1204还用于当接收到其它边缘节点按照预设时间频率发送的连接请求时，确定与所连接的边缘节点之间的连接通道的数量；当数量达到阈值时，筛选其中一条连接通道进行拆除；建立与触发了连接请求的其它边缘节点之间的连接通道。

在一个实施例中，如图13所示，上述基于区块链网络的数据分发装置1200还包括通道数量阈值确定模块1208，用于根据当前的网络环境，确定可建立的连接通道最大数量；基于可建立的连接通道最大数量确定阈值。

在一个实施例中，通道建立模块1204还用于确定每个连接通道所对应边缘节点所处的网段；在存在连接通道数量最多的网段内筛选至少一条连接通道进行拆除。

在一个实施例中，通道建立模块1204还用于确定处于目标网段的每个边缘节点的活跃度；目标网段为存在连接通道数量最多的网段；将与活跃度最小的边缘节点之间的连接通道拆除。

在一个实施例中，通道建立模块1204还用于根据处于目标网段的每个边缘节点最后一次发送数据同步请求的时间与当前时间的时间间隔，确定相应边缘节点的活跃度；或根据处于目标网段的每个边缘节点发送数据同步请求的频次，确定相应边缘节点的活跃度。

在一个实施例中，通道建立模块1204还用于当活跃度最小的边缘节点存在多个时，确定与每个活跃度最小的边缘节点之间的连接通道的建立时间；将活跃度最小且建立时间最早的连接通道拆除。

上述基于区块链网络的数据分发装置1200，在将生成的数据区块发送至所连接的边缘节点后，边缘节点可以将数据区块传播至区块链系统中其它边缘节点；通过按照预设时间频率与每个边缘节点分别建立连接，可以向每个边缘节点直接分发数据区块，即保证每个边缘节点具有从生成数据区块的数据源处直接获取数据区块的机会；直接从数据源拉取的数据区块可以保证数据本身的可靠性，通过定期根据从数据源拉取的数据区块对从边缘节点处传播来的数据区块进行校对，也可以提高边缘节点中所存储数据区块的可靠性。

在一个实施例中，如图14所示，提供了一种基于区块链网络的数据存储装置1400，该装置包括数据存储模块1402、通道建立模块1404和数据校对模块1406，其中：

数据存储模块1402，用于存储所连接节点分发的数据区块。

通道建立模块1404，用于按照预设时间频率建立与可靠节点的连接。

数据校对模块1406，用于从已连接的可靠节点中同步数据区块；根据同步得到的数据区块对所存储的数据区块进行校对。

在一个实施例中，可靠节点包括存证节点和代理节点；如图15所示，上述基于区块链网络的数据存储装置1400还包括数据写入模块1408，用于将待存证数据发送至存证节点，使存证节点将待存证数据写入数据区块，并将数据区块分发至所连接的代理节点；数据存储模块1402还用于接收代理节点通过所连接的边缘节点转发的数据区块；通道建立模块1404还用于按照预设时间频率建立与代理节点的连接。

在一个实施例中，上述基于区块链网络的数据存储装置1400还包括异常恢复模块1410，用于当校对结果为数据异常时，删除所存储的数据区块；根据从可靠节点同步的数据区块重新建立区块账本。

上述基于区块链网络的数据存储装置1400，在接收到可靠节点或其它边缘节点分发的数据区块后，边缘节点可以将数据区块传播至其它边缘节点；每个边缘节点通过按照预设时间频率与可靠节点建立连接，可靠节点可以向每个边缘节点直接分发数据区块，即保证每个边缘节点具有从生成数据区块的数据源处直接获取数据区块的机会；直接从数据源拉取的数据区块可以保证数据本身的可靠性，通过定期根据从数据源拉取的数据区块对从边缘节点处传播来的数据区块进行校对，也可以提高边缘节点中所存储数据区块的可靠性。

图16示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。该计算机设备具体可以是图1中的可靠节点或边缘节点。如图16所示，该计算机设备包括该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、输入装置和显示屏。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现基于区块链网络的数据分发方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行基于区块链网络的数据分发方法。

本领域技术人员可以理解，图16中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，本申请提供的基于区块链网络的数据分发装置可以实现为一种计算机程序的形式，计算机程序可在如图16所示的计算机设备上运行。计算机设备的存储器中可存储组成该基于区块链网络的数据分发装置的各个程序模块，比如，图12所示的数据分发模块1202、通道建立模块1204和数据校对模块1206。各个程序模块构成的计算机程序使得处理器执行本说明书中描述的本申请各个实施例的XX方法中的步骤。

例如，图16所示的计算机设备可以通过如图12所示的基于区块链网络的数据分发装置中的数据分发模块1202执行步骤S302。计算机设备可通过通道建立模块1204执行步骤S304。计算机设备可通过数据校对模块1206执行步骤S306。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述基于区块链网络的数据分发方法的步骤。此处基于区块链网络的数据分发方法的步骤可以是上述各个实施例的基于区块链网络的数据分发方法中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述基于区块链网络的数据分发方法的步骤。此处基于区块链网络的数据分发方法的步骤可以是上述各个实施例的基于区块链网络的数据分发方法中的步骤。

图17示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。该计算机设备具体可以是图1及图2中的边缘节点。如图17所示，该计算机设备包括该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、输入装置和显示屏。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现基于区块链网络的数据存储方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行基于区块链网络的数据存储方法。计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图17中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，本申请提供的基于区块链网络的数据存储装置可以实现为一种计算机程序的形式，计算机程序可在如图17所示的计算机设备上运行。计算机设备的存储器中可存储组成该基于区块链网络的数据存储装置的各个程序模块，比如，图14所示的通信连接模块1202、数据接收模块1204和特征验证模块1206。各个程序模块构成的计算机程序使得处理器执行本说明书中描述的本申请各个实施例的基于区块链网络的数据存储方法中的步骤。

例如，图17所示的计算机设备可以通过如图14所示的基于区块链网络的数据存储装置中的数据存储模块1402执行步骤S802。计算机设备可通过通道建立模块1404执行步骤S804。计算机设备可通过数据校对模块1406执行步骤S806和S808。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述基于区块链网络的数据存储方法的步骤。此处基于区块链网络的数据存储方法的步骤可以是上述各个实施例的基于区块链网络的数据存储方法中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述基于区块链网络的数据存储方法的步骤。此处基于区块链网络的数据存储方法的步骤可以是上述各个实施例的基于区块链网络的数据存储方法中的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (15)

1.一种基于区块链网络的数据分发方法，包括：

向所连接的边缘节点分发数据区块，使所述边缘节点将所述数据区块转发至区块链系统中的其它边缘节点；

按照预设时间频率建立与所述其它边缘节点之间的连接通道；

当接收到所述其它边缘节点发送的数据同步请求时，通过所述连接通道将生成的数据区块同步至所述其它边缘节点，使所述其它边缘节点根据同步得到的数据区块对所存储的数据区块进行校对。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述边缘节点包括轻量节点；所述数据区块包括区块头；所述向所连接边缘节点分发数据区块，使所述边缘节点将所述数据区块转发至区块链系统中的其它边缘节点包括：

将接收到的待存证数据写入数据区块；

将所述数据区块中的区块头分发至所连接的轻量节点，使所述轻量节点将所述区块头转发至区块链系统中的其它边缘节点；

所述通过所述连接通道将生成的数据区块同步至所述其它边缘节点包括：

通过连接通道将生成的数据区块中的区块头同步至所述其它边缘节点。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照预设时间频率建立与所述其它边缘节点之间的连接通道包括：

当接收到所述其它边缘节点按照预设时间频率发送的连接请求时，确定与所述所连接的边缘节点之间的连接通道的数量；

当所述数量达到阈值时，筛选其中一条连接通道进行拆除；

建立与触发了所述连接请求的所述其它边缘节点之间的连接通道。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据当前的网络环境，确定可建立的连接通道最大数量；

基于所述可建立的连接通道最大数量确定所述阈值。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述筛选其中一条连接通道进行拆除包括：

确定每个所述连接通道所对应边缘节点所处的网段；

在存在所述连接通道数量最多的网段内筛选至少一条连接通道进行拆除。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述在存在所述连接通道数量最多的网段内筛选一条连接通道进行拆除包括：

确定处于目标网段的每个边缘节点的活跃度；所述目标网段为所述存在所述连接通道数量最多的网段；

将与所述活跃度最小的边缘节点之间的连接通道拆除。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述确定处于目标网段的每个边缘节点的活跃度包括：

根据处于目标网段的每个边缘节点最后一次发送数据同步请求的时间与当前时间的时间间隔，确定相应边缘节点的活跃度；或

根据处于目标网段的每个边缘节点发送数据同步请求的频次，确定相应边缘节点的活跃度。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将与所述活跃度最小的边缘节点之间的连接通道拆除包括：

当所述活跃度最小的边缘节点存在多个时，确定与每个所述活跃度最小的边缘节点之间的连接通道的建立时间；

将所述活跃度最小且所述建立时间最早的连接通道拆除。

9.一种基于区块链网络的数据存储方法，包括：

存储所连接节点分发的数据区块；

按照预设时间频率建立与可靠节点的连接；

从已连接的可靠节点中同步数据区块；

根据同步得到的数据区块对所存储的数据区块进行校对。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述可靠节点包括存证节点和代理节点；所述方法还包括：将待存证数据发送至存证节点，使存证节点将所述待存证数据写入数据区块，并将所述数据区块分发至所连接的代理节点；

所述存储所连接节点分发的数据区块包括：

接收所述代理节点通过所连接的边缘节点转发的数据区块；

所述按照预设时间频率建立与可靠节点的连接包括：

按照预设时间频率建立与所述代理节点的连接。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当校对结果为数据异常时，删除所存储的数据区块；

根据从所述可靠节点同步的数据区块重新建立区块账本。

12.一种基于区块链网络的数据分发装置，其特征在于，所述装置包括：

数据分发模块，用于向所连接的边缘节点分发数据区块，使所述边缘节点将所述数据区块转发至区块链系统中其它边缘节点；

通道建立模块，用于按照预设时间频率建立与所述其它边缘节点之间的连接通道；

数据校对模块，用于当接收到所述其它边缘节点发送的数据同步请求时，通过所述连接通道将生成的数据区块同步至所述其它边缘节点，使所述其它边缘节点根据同步得到的数据区块对所存储的数据区块进行校对。

13.一种基于区块链网络的数据存储装置，其特征在于，所述装置包括：

数据存储模块，用于存储所连接节点分发的数据区块；

通道建立模块，用于按照预设时间频率建立与可靠节点的连接；

数据校对模块，用于从已连接的可靠节点中同步数据区块；根据同步得到的数据区块对所存储的数据区块进行校对。

14.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至11中任一项所述方法的步骤。

15.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至11中任一项所述方法的步骤。