CN110768822A - 动态升级联盟链组织结构的方法、系统及存储介质 - Google Patents

动态升级联盟链组织结构的方法、系统及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了动态升级联盟链组织结构的方法、系统及存储介质，方法包括以下步骤：通过联盟链节点预定义组织结构的升级权限和升级策略；根据提议节点发送的交易来发起组织结构的升级请求；根据升级请求，通过附议节点发送的交易来进行投票；通过组织节点统计联盟链上各个附议节点的投票信息，根据预定义的升级权限和升级策略来确定升级组织结构的共识结果。本发明实现了联盟链组织结构的升级在链上进行的去中心化管理方式，无需特定的节点在线下统筹共识，简化了联盟链组织结构升级的过程，提高了联盟链组织结构升级的效率，可广泛应用于区块链技术领域。

Description

动态升级联盟链组织结构的方法、系统及存储介质
技术领域
本发明涉及区块链技术领域，尤其是动态升级联盟链组织结构的方法、系统及存储介质。
背景技术
联盟链是一种只针对特定某个群体的成员和有限的第三方的特殊区块链，联盟链的内部指定多个预选的节点为记账人，每个块的生成由所有的预选节点共同决定，其他接入节点可以参与交易，但不过问记账过程，其他第三方可以通过该区块链开放的API进行限定查询。
目前，联盟链的组织结构一般在联盟链运行之前预先定义，在运行过程中，针对组织结构的升级需要得到所有节点的共识然后才能在每一个组织节点中分别更新。
在实际的应用中，关于联盟链中组织架构的升级需要先在链下进行人为共识，然后手动更新每一个节点中的组织结构信息。现有技术这种在链下进行共识的流程复杂且效率低，且共识过程如果由专门的节点进行统筹，则会出现中心化的组织结构管理，这与联盟链中去中心化的思想违背，失去了区块链的本质功能。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种效率高且流程简单的动态升级联盟链组织结构的方法、系统及存储介质。
第一方面，本发明实施例提供了一种动态升级联盟链组织结构的方法，包括以下步骤：
通过联盟链节点预定义组织结构的升级权限和升级策略；
根据提议节点发送的交易来发起组织结构的升级请求；
根据升级请求，通过附议节点发送的交易来进行投票；
通过组织节点统计联盟链上各个附议节点的投票信息，根据预定义的升级权限和升级策略来确定升级组织结构的共识结果。
进一步，所述通过联盟链节点预定义组织结构的升级权限和升级策略这一步骤，包括以下步骤：
在联盟链的创世区块中声明所有节点的身份证书；
在联盟链的创世区块中声明具有提出组织结构升级权限的节点的身份证书；
在联盟链的创世区块中声明通过组织结构升级的请求需要满足的策略；
其中，在启动联盟链之前，所有节点的身份证书由同一个根证书生成；
在运行联盟链的过程中，所有节点的身份证书由统一的可信第三方进行颁发和注销管理。
进一步，所述通过组织结构升级的请求需要满足的策略包括：
统计附议节点针对组织结构升级请求所发送的投票交易数量，确定投票交易数量达到策略中声明的比例；
识别针对组织结构升级请求发送了投票交易的附议节点的身份证书，确定该身份证书为策略中声明的具有权限的节点身份。
进一步，所述根据提议节点发送的交易来发起组织结构的升级请求这一步骤，包括以下步骤：
将交易声明为系统交易；
在系统交易中声明升级联盟链组织结构的方式和内容；
对系统交易进行签名后广播到联盟链中形成共识。
进一步，所述在系统交易中声明升级联盟链组织结构的方式和内容这一步骤，包括以下步骤：
根据区块高度，声明针对组织结构升级的系统交易的投票截止时间以及系统交易的内容生效时间；
声明组织结构升级中经过调整的组织节点的身份证书，所述经过调整的组织节点包括增加的组织节点、移除的组织节点和修改的组织节点。
进一步，所述根据区块高度，声明针对组织结构升级的系统交易的投票截止时间以及系统交易的内容生效时间这一步骤，包括以下步骤：
确定系统交易被打包到的区块所在区块链的高度；
将系统交易的投票截止时间中指定的区块高度加上系统交易所在的区块的高度，得到投票截止的区块高度；
将系统交易的内容生效的时间中指定的区块高度加上系统交易所在的区块高度，得到系统交易在生效的区块高度。
进一步，所述根据升级请求，通过附议节点发送的交易来进行投票的步骤，包括以下步骤：
检查发起组织结构升级请求的提议节点是否拥有组织结构的升级策略中声明的权限；
对于新增的组织节点或移除的组织节点或修改的组织节点，确定该组织节点的身份证书的合法性；
检查附议节点自身是否具备投票权限；
当确定请求组织结构升级的系统交易的合法性通过时，若同意组织结构升级，则发送一个新的系统交易；若不同意组织结构升级，则不发送新的系统交易；
其中，所述新的系统交易包含请求组织结构升级的系统交易的哈希值以及提议节点本身签名。
进一步，所述通过组织节点统计联盟链上各个附议节点的投票信息，根据预定义的升级权限和升级策略来确定升级组织结构的共识结果这一步骤，包括以下步骤：
确定当前的区块高度已经到达了根据系统交易计算出来的投票截止时间对应的区块高度；
统计区块链中投票区块高度区间中的投票，当投票结果满足组织结构升级策略时，更新节点在本地的组织结构信息。
第二方面，本发明实施例提供了一种动态升级联盟链组织结构的系统，包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现所述的动态升级联盟链组织结构的方法。
第三方面，本发明实施例提供了一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行所述的动态升级联盟链组织结构的方法。
上述本发明实施例中的一个或多个技术方案具有如下优点：本发明先通过提议节点按照联盟链预先定义的权限要求提出组织结构的升级请求，然后通过附议节点发送交易进行投票，并基于区块链上的投票数据进行统计，当满足联盟链预先定义好的组织升级策略时，每一个节点按照系统交易中定义的升级内容进行更新本地节点维护的组织结构信息，实现了联盟链组织结构的升级在链上进行的去中心化管理方式，无需特定的节点在线下统筹共识，简化了联盟链组织结构升级的过程，提高了联盟链组织结构升级的效率。
附图说明
图1为本发明中动态升级组织结构的示意图；
图2为本发明中新增组织节点的证书生成示意图；
图3为本发明中统计区块链数据中关于组织结构升级的提议的投票结构并最终执行的示意图；
图4为本发明的整体步骤流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步解释和说明。对于本发明实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
参照图4，本发明实施例提供了一种动态升级联盟链组织结构的方法，包括以下步骤：
通过联盟链节点预定义组织结构的升级权限和升级策略；
根据提议节点发送的交易来发起组织结构的升级请求；
根据升级请求，通过附议节点发送的交易来进行投票；
通过组织节点统计联盟链上各个附议节点的投票信息，根据预定义的升级权限和升级策略来确定升级组织结构的共识结果。
进一步作为优选的实施方式，所述通过联盟链节点预定义组织结构的升级权限和升级策略这一步骤，包括以下步骤：
在联盟链的创世区块中声明所有节点的身份证书；
在联盟链的创世区块中声明具有提出组织结构升级权限的节点的身份证书；
在联盟链的创世区块中声明通过组织结构升级的请求需要满足的策略；
其中，在启动联盟链之前，所有节点的身份证书由同一个根证书生成；
在运行联盟链的过程中，所有节点的身份证书由统一的可信第三方进行颁发和注销管理。
进一步作为优选的实施方式，所述通过组织结构升级的请求需要满足的策略包括：
统计附议节点针对组织结构升级请求所发送的投票交易数量，确定投票交易数量达到策略中声明的比例；
识别针对组织结构升级请求发送了投票交易的附议节点的身份证书，确定该身份证书为策略中声明的具有权限的节点身份。
进一步作为优选的实施方式，所述根据提议节点发送的交易来发起组织结构的升级请求这一步骤，包括以下步骤：
将交易声明为系统交易；
在系统交易中声明升级联盟链组织结构的方式和内容；
对系统交易进行签名后广播到联盟链中形成共识。
进一步作为优选的实施方式，所述在系统交易中声明升级联盟链组织结构的方式和内容这一步骤，包括以下步骤：
根据区块高度，声明针对组织结构升级的系统交易的投票截止时间以及系统交易的内容生效时间；
声明组织结构升级中经过调整的组织节点的身份证书，所述经过调整的组织节点包括增加的组织节点、移除的组织节点和修改的组织节点。
进一步作为优选的实施方式，所述根据区块高度，声明针对组织结构升级的系统交易的投票截止时间以及系统交易的内容生效时间这一步骤，包括以下步骤：
确定系统交易被打包到的区块所在区块链的高度；
将系统交易的投票截止时间中指定的区块高度加上系统交易所在的区块的高度，得到投票截止的区块高度；
将系统交易的内容生效的时间中指定的区块高度加上系统交易所在的区块高度，得到系统交易在生效的区块高度。
进一步作为优选的实施方式，所述根据升级请求，通过附议节点发送的交易来进行投票的步骤，包括以下步骤：
检查发起组织结构升级请求的提议节点是否拥有组织结构的升级策略中声明的权限；
对于新增的组织节点或移除的组织节点或修改的组织节点，确定该组织节点的身份证书的合法性；
检查附议节点自身是否具备投票权限；
当确定请求组织结构升级的系统交易的合法性通过时，若同意组织结构升级，则发送一个新的系统交易；若不同意组织结构升级，则不发送新的系统交易；
其中，所述新的系统交易包含请求组织结构升级的系统交易的哈希值以及提议节点本身签名。
进一步作为优选的实施方式，所述通过组织节点统计联盟链上各个附议节点的投票信息，根据预定义的升级权限和升级策略来确定升级组织结构的共识结果这一步骤，包括以下步骤：
确定当前的区块高度已经到达了根据系统交易计算出来的投票截止时间对应的区块高度；
统计区块链中投票区块高度区间中的投票，当投票结果满足组织结构升级策略时，更新节点在本地的组织结构信息。
下面详细描述本发明的动态升级联盟链组织结构的方法的具体实施步骤：
S0：联盟链节点中制定的组织结构升级策略如下：
1)、任意一个节点均能提议升级组织结构；
2)、当升级组织结构的提议得到了超过2/3的组织节点的签名，则该提议视作有效，否则无效。
S1：提议节点A首先从认证中心CA(CertificateAuthority)中为新增节点申请一个新的组织证书，并发送一个更改组织结构的系统交易TX1，交易中说明了新的组织节点的证书，投票区块高度区间长度H1，组织结构升级生效的区块高度区间长度H2，其中H1必须小于等于H2，因为必须等到投票结束之后才能统计最终的结果，并根据结果来决定是否该提议生效。
S2：步骤S1中的系统交易经过共识算法的共识过被打包在一个区块中，高度为Hinit，该区块被所有组织节点验证并保存；
S3：节点B在接收到步骤S2中的区块时，针对步骤S2中的系统交易，如果节点B赞同系统交易TX1中关于组织结构升级的内容，则节点B发送一个针对系统交易TX1的新的系统交易TX11，同时这种节点称为附议节点，否则忽略系统交易TX1；
S4：当任意节点发现当前区块高度已经达到了Hinit+H1，则统计区块高度处于[Hinit，Hinit+H1]的所有区块中针对系统交易TX1的投票交易，如果超过2/3的节点都发送了投票交易，则标记TX1中升级组织结构的提议为有效；否则视作无效；
S5：当任意节点发现当前的区块高度已经达到了Hinit+H2，则根据系统交易TX1中的组织结构升级内容来更新节点本地缓存的关于组织结构的信息，具体的，本实施例中的TX1中升级组织结构的提议在步骤S4中已被标记为有效。
本实施方案中：联盟链针对组织结构升级预先制定了策略，之后每一个符合策略中制定权限要求的节点都能够提议升级组织结构，而每一个符合组织升级策略的提议都是有效的，因此，本发明中发布的动态升级联盟链组织结构的方法具有去中心化的特点。同时因为整个升级过程都在链上按照预先制定好的策略进行，所以效率比在链上共识要高。
本实施方案中：如图1所示，所有关于组织结构升级的系统交易都存放在区块链文件中，根据区块链不可篡改的特性，可以保证整个共识的过程和结果的合法性和一致性。
本实施方案中：如图2所示，联盟链证书的管理采用可信第三方的方式。在初始化节点，CA中心为每一个联盟链节点生成一个组织证书，这些组织证书都来源于同一个根证书。当新的组织节点需要加入时，提议节点通过CA中心申请一个新的组织证书，该证书也是由同一个组织根证书签发，因此可以被其他节点验证其合法性。
本实施方案中：如图3所示，整个联盟链组织结构升级的过程都通过交易的方式来“共识”，但本发明中并不限定所使用的共识算法，只要求共识算法下生成的区块在正常节点中是一致的。一个正常且同步区块数据完成的节点，可以通过统计区块数据中关于系统组织结构升级的系统交易以及赞成系统交易的组织结构升级提议的投票交易，即可判断联盟链中组织结构动态升级的共识结果。
另外，与图1的方法相对应，本发明实施例提供了一种动态升级联盟链组织结构的系统，包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现所述的动态升级联盟链组织结构的方法。
与图1的方法相对应，本发明实施例提供了一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行所述的动态升级联盟链组织结构的方法。
上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中，本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
综上所述，相较于现有技术，本发明动态升级联盟链组织结构的方法、系统及存储介质具有以下优点：
本发明先通过提议节点按照联盟链预先定义的权限要求提出组织结构升级的请求的系统交易，并要求提议节点在请求中声明组织结构升级的具体方式和内容，然后通过附议节点发送交易进行投票，并基于区块链上的投票数据进行统计，当满足联盟链预先定义好的组织升级策略时，每一个节点按照系统交易中定义的升级内容进行更新本地节点维护的组织结构信息，实现了联盟链组织结构的升级在链上进行的去中心化管理方式，无需特定的节点在线下统筹共识，简化了联盟链组织结构升级的过程，提高了联盟链组织结构升级的效率。
在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或所述方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本发明的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。
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，本发明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)执行本发明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(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.动态升级联盟链组织结构的方法，其特征在于：包括以下步骤：
通过联盟链节点预定义组织结构的升级权限和升级策略；
根据提议节点发送的交易来发起组织结构的升级请求；
根据升级请求，通过附议节点发送的交易来进行投票；
通过组织节点统计联盟链上各个附议节点的投票信息，根据预定义的升级权限和升级策略来确定升级组织结构的共识结果。
2.根据权利要求1所述的动态升级联盟链组织结构的方法，其特征在于：所述通过联盟链节点预定义组织结构的升级权限和升级策略这一步骤，包括以下步骤：
在联盟链的创世区块中声明所有节点的身份证书；
在联盟链的创世区块中声明具有提出组织结构升级权限的节点的身份证书；
在联盟链的创世区块中声明通过组织结构升级的请求需要满足的策略；
其中，在启动联盟链之前，所有节点的身份证书由同一个根证书生成；
在运行联盟链的过程中，所有节点的身份证书由统一的可信第三方进行颁发和注销管理。
3.根据权利要求2所述的动态升级联盟链组织结构的方法，其特征在于：所述通过组织结构升级的请求需要满足的策略包括：
统计附议节点针对组织结构升级请求所发送的投票交易数量，确定投票交易数量达到策略中声明的比例；
识别针对组织结构升级请求发送了投票交易的附议节点的身份证书，确定该身份证书为策略中声明的具有权限的节点身份。
4.根据权利要求1所述的动态升级联盟链组织结构的方法，其特征在于：所述根据提议节点发送的交易来发起组织结构的升级请求这一步骤，包括以下步骤：
将交易声明为系统交易；
在系统交易中声明升级联盟链组织结构的方式和内容；
对系统交易进行签名后广播到联盟链中形成共识。
5.根据权利要求4所述的动态升级联盟链组织结构的方法，其特征在于：所述在系统交易中声明升级联盟链组织结构的方式和内容这一步骤，包括以下步骤：
根据区块高度，声明针对组织结构升级的系统交易的投票截止时间以及系统交易的内容生效时间；
声明组织结构升级中经过调整的组织节点的身份证书，所述经过调整的组织节点包括增加的组织节点、移除的组织节点和修改的组织节点。
6.根据权利要求5所述的动态升级联盟链组织结构的方法，其特征在于：所述根据区块高度，声明针对组织结构升级的系统交易的投票截止时间以及系统交易的内容生效时间这一步骤，包括以下步骤：
确定系统交易被打包到的区块所在区块链的高度；
将系统交易的投票截止时间中指定的区块高度加上系统交易所在的区块的高度，得到投票截止的区块高度；
将系统交易的内容生效的时间中指定的区块高度加上系统交易所在的区块高度，得到系统交易在生效的区块高度。
7.根据权利要求6所述的动态升级联盟链组织结构的方法，其特征在于：所述根据升级请求，通过附议节点发送的交易来进行投票的步骤，包括以下步骤：
检查发起组织结构升级请求的提议节点是否拥有组织结构的升级策略中声明的权限；
对于新增的组织节点或移除的组织节点或修改的组织节点，确定该组织节点的身份证书的合法性；
检查附议节点自身是否具备投票权限；
当确定请求组织结构升级的系统交易的合法性通过时，若同意组织结构升级，则发送一个新的系统交易；若不同意组织结构升级，则不发送新的系统交易；
其中，所述新的系统交易包含请求组织结构升级的系统交易的哈希值以及提议节点本身签名。
8.根据权利要求7所述的动态升级联盟链组织结构的方法，其特征在于：所述通过组织节点统计联盟链上各个附议节点的投票信息，根据预定义的升级权限和升级策略来确定升级组织结构的共识结果这一步骤，包括以下步骤：
确定当前的区块高度已经到达了根据系统交易计算出来的投票截止时间对应的区块高度；
统计区块链中投票区块高度区间中的投票，当投票结果满足组织结构升级策略时，更新节点在本地的组织结构信息。
9.动态升级联盟链组织结构的系统，其特征在于：包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求1-8中任一项所述的动态升级联盟链组织结构的方法。
10.一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，其特征在于：所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行如权利要求1-8中任一项所述的动态升级联盟链组织结构的方法。
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