CN110837505A - 状态数据存储方法、状态数据同步方法、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种状态数据存储方法、状态数据同步方法、设备和存储介质，该存储方法包括：将待存储的状态数据存入默克尔状态树的第一叶子节点时，将第一叶子节点的指针信息配置为指向第一叶子节点在默克尔状态树中第一侧的第二叶子节点；将第一叶子节点在默克尔状态树中第二侧的第三叶子节点的指针信息配置为指向第一叶子节点。本申请大幅减少了状态数据快速同步所耗费的读写资源和网络资源。

Description

状态数据存储方法、状态数据同步方法、设备和存储介质

技术领域

本申请涉及区块链技术领域，具体涉及一种状态数据存储方法、状态数据同步方法、设备和存储介质。

背景技术

当前区块链系统中，通常会利用默克尔树(Merkle Tree)、默克尔平衡二叉树(MAVL Tree)、MPT等对区块链的状态数据(例如账户余额等数据)进行存储，利用这些数据结构，可以对区块链账户进行有效管理，保证整个区块链账户的全局一致性。

现有的状态数据同步方案，主要是通过向对端节点获取区块数据，然后通过对交易进行回放，来进行区块链节点同步。该方案的缺陷在于同步非常缓慢。

针对上述问题，有些改进方案提出了通过同步某一区块高度的默克尔树的全部节点以跳过该区块高度之前的交易回放，从而实现快速同步。然而该类方案由于需要同步某一高度的默克尔树的全部节点(当区块高度上升到一定高度后，默克尔树的节点数量的数量级非常高)，导致需要耗费节点大量的读写(IO)资源，以及大量的网络资源(传输全部节点所需)。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种大幅减少状态数据快速同步所耗费的读写资源和网络资源的状态数据存储方法、状态数据同步方法、设备和存储介质。

第一方面，本发明提供一种状态数据存储方法，默克尔状态树的叶子节点中存有用于指向另一叶子节点的指针信息，该方法包括：

将待存储的状态数据存入默克尔状态树的第一叶子节点时，将第一叶子节点的指针信息配置为指向第一叶子节点在默克尔状态树中第一侧的第二叶子节点；

将第一叶子节点在默克尔状态树中第二侧的第三叶子节点的指针信息配置为指向第一叶子节点。

优选地，第一侧为左侧(右侧)，当第一叶子节点为默克尔状态树中最左侧(最右侧)的叶子节点时，将第一叶子节点的指针信息配置为指向默克尔状态树中最右侧(最左侧)的叶子节点，并在第一叶子节点中存储左侧(右侧)端点标识信息；当第一叶子节点为默克尔状态树中最右侧(最左侧)的叶子节点时，将默克尔状态树中最左侧(最右侧)的叶子节点的指针信息配置为指向第一叶子节点，并在第一叶子节点中存储右侧(左侧)端点标识信息。

第二方面，本发明提供一种状态数据同步方法，区块链中的各节点通过如上述第一方面提供的状态数据存储方法存储状态数据，该同步方法包括：

根据当前的区块高度确定同步高度；

向同步对象节点请求同步高度的叶子节点链表，以供同步对象节点：

读取同步高度的默克尔状态树的第一端的第四叶子节点；

根据所读取叶子节点的指针信息读取下一叶子节点，直至读取到同步高度的默克尔状态树的第二端的第五叶子节点；

根据所读取的各叶子节点生成同步高度的叶子节点链表并返回；

根据叶子节点链表生成同步高度的默克尔状态树。

其中，当第一侧为左侧时，第一端为最右端，第二端为最左端；当第一侧为右侧时，第一端为最左端，第二端为最右端。

第三方面，本发明提供另一种状态数据同步方法，区块链中的各节点通过如上述第一方面提供的状态数据存储方法存储状态数据，该同步方法包括：

响应于第一节点请求同步高度的叶子节点链表，读取同步高度的默克尔状态树的第一端的第四叶子节点；

根据所读取叶子节点的指针信息读取下一叶子节点，直至读取到同步高度的默克尔状态树的第二端的第五叶子节点；

根据所读取的各叶子节点生成同步高度的叶子节点链表并返回，以供第一节点根据叶子节点链表生成同步高度的默克尔状态树。

其中，当第一侧为左侧时，第一端为最右端，第二端为最左端；当第一侧为右侧时，第一端为最左端，第二端为最右端。

第四方面，本发明提供一种状态数据同步方法，区块链中的各节点通过如上述第一方面提供的状态数据存储方法的优选方法存储状态数据，该同步方法包括：

根据当前的区块高度确定同步高度；

向同步对象节点请求所述同步高度的叶子节点链表，以供同步对象节点：

读取同步高度的默克尔状态树的任一叶子节点；

根据所读取叶子节点的指针信息读取下一叶子节点，直至读取到重复的叶子节点；

根据所读取的各叶子节点生成同步高度的叶子节点链表并返回；

根据叶子节点链表生成同步高度的默克尔状态树。

第五方面，本发明提供一种状态数据同步方法，区块链中的各节点通过如上述第一方面提供的状态数据存储方法的优选方法存储状态数据，该同步方法包括：

响应于第一节点请求同步高度的叶子节点链表，读取同步高度的默克尔状态树的任一叶子节点；

根据所读取叶子节点的指针信息读取下一叶子节点，直至读取到重复的叶子节点；

根据所读取的各叶子节点生成同步高度的叶子节点链表并返回，以供第一节点根据叶子节点链表生成同步高度的默克尔状态树。

第六方面，本发明还提供一种设备，包括一个或多个处理器和存储器，其中存储器包含可由该一个或多个处理器执行的指令以使得该一个或多个处理器执行根据本发明各实施例提供的方法。

第七方面，本发明还提供一种存储有计算机程序的存储介质，该计算机程序使计算机执行根据本发明各实施例提供的方法。

本发明诸多实施例提供的状态数据存储方法、状态数据同步方法、设备和存储介质通过在默克尔状态树的叶子节点中配置指针信息，并在将状态数据存入叶子节点时将配置指针信息的指向，使得默克尔状态树的各叶子节点形成链表结构，从而实现了在同步某一高度的默克尔状态树时只需读取链表结构中的首个叶子节点，即可依次读取出全部叶子节点，并只需要传输叶子节点链表即可完成该高度的默克尔状态树的同步，从而大幅减少了状态数据快速同步所耗费的读写资源和网络资源；

本发明一些实施例提供的状态数据存储方法、状态数据同步方法、设备和存储介质进一步通过在将状态数据存入叶子节点时令叶子节点的链表结构成环，实现了在同步时只需读取任一叶子节点即可依次读取出全部叶子节点；

本发明一些实施例提供的状态数据同步方法、设备和存储介质进一步通过在同步之前验证默克尔状态树的根哈希以确定同步对象节点，避免了向分叉节点同步数据，提升了系统的健壮性；

本发明一些实施例提供的状态数据同步方法、设备和存储介质进一步通过在根据叶子节点链表还原默克尔状态树后验证根哈希，并在验证失败时进行修正，提升了系统的健壮性。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一实施例提供的一种状态数据存储方法的流程图。

图2为图1所示方法中默克尔状态树的示意图。

图3为图1所示方法的一种优选实施方式中默克尔状态树的示意图。

图4为图1所示方法的另一种优选实施方式中默克尔状态树的示意图。

图5为本发明一实施例提供的一种状态数据同步方法的流程图。

图6为本发明一实施例提供的另一种状态数据同步方法的流程图。

图7为本发明另一实施例提供的又一种状态数据同步方法的流程图。

图8为本发明一实施例提供的一种设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1为本发明一实施例提供的一种状态数据存储方法的流程图。

图2为图1所示方法中默克尔状态树的示意图。

如图1-2所示，在本实施例中，本发明提供一种状态数据存储方法，默克尔状态树的叶子节点中存有用于指向另一叶子节点的指针信息，该方法包括：

S12：将待存储的状态数据存入默克尔状态树的第一叶子节点时，将第一叶子节点的指针信息配置为指向第一叶子节点在默克尔状态树中第一侧的第二叶子节点；

S14：将第一叶子节点在默克尔状态树中第二侧的第三叶子节点的指针信息配置为指向第一叶子节点。

具体地，在本实施例中，第一侧配置为右侧，状态数据库配置采用kv数据库，默克尔状态树的叶子节点的结构定义如下：

其中，next字段即上述指针信息，具体配置为右侧叶子节点的哈希值。

以叶子节点node1为例，node1在状态数据库中所存储的数据为key:hash(node1)，value：node1。

以tx1的执行结果为用户甲的账户余额由500增加到600，待存储的状态数据为用户甲的账户余额600为例：

在步骤S12中，将用户甲的账户余额600存入叶子节点node32时，查找出node32在当前默克尔状态树中右侧的叶子节点node33，将node32中的next字段配置为hash(node33)；

在步骤S14中，查找出node32在当前默克尔状态树中左侧的叶子节点node31，将node31中的next字段配置为hash(node32)。

在本实施例中，当node32为当前默克尔状态树中最右端的叶子节点时，将node32中的next字段配置为空；当node32为当前默克尔状态树中最左端的叶子节点时(即第三叶子节点不存在)，则步骤S14不配置其它叶子节点的指针信息。

在本实施例中，通过上述状态数据存储方法，使得默克尔状态树的各叶子节点形成图2所示的叶子节点链表，只需读取默克尔状态树中最左端的叶子节点，即可依次读取各叶子节点，并根据叶子节点链表还原出默克尔状态树。

上述实施例以第一侧配置为右侧、状态数据库配置为kv数据库，指针信息配置为所指向叶子节点的哈希值、叶子节点链表不成环为例，对图1所示的方法进行了示例性的阐述；在更多实施例中，还可以根据实际需求将第一侧配置为左侧，将状态数据库配置为本领域常用的不同类型的数据库，将指针信息配置为可以在状态数据库中读取出所指向的叶子节点的其它任意信息，将叶子节点链表配置为成环(详见图3-4所示的优选实施例)，均可实现相同的技术效果。

图3为图1所示方法的一种优选实施方式中默克尔状态树的示意图。如图3所示，在一优选实施例中，第一侧为左侧，步骤S12还包括：

当第一叶子节点为默克尔状态树中最左侧的叶子节点时，将第一叶子节点的指针信息配置为指向默克尔状态树中最右侧的叶子节点，并在第一叶子节点中存储左侧端点标识信息。

步骤S14还包括：

当第一叶子节点为默克尔状态树中最右侧的叶子节点时，将默克尔状态树中最左侧的叶子节点的指针信息配置为指向第一叶子节点，并在第一叶子节点中存储右侧端点标识信息。

具体地，同样以将状态数据存入叶子节点node32为例，当node32为最左侧的叶子节点时，node32的左侧不存在第二叶子节点，将node32的指针信息配置为指向最右侧的叶子节点，从而使叶子节点链表成环。同时，为了避免读取出成环的叶子节点链表时无法确定端点，在最左侧的node32中存储左侧端点标识信息以供识别左侧端点。

同理，当node32为最右侧的叶子节点时，node32的右侧不存在第三叶子节点，将最左侧叶子节点的指针信息配置为指向node32，从而使叶子节点链表成环。同时，为了避免读取出成环的叶子节点链表时无法确定端点，在最右侧的node32中存储右侧端点标识信息以供识别右侧端点。

图4为图1所示方法的另一种优选实施方式中默克尔状态树的示意图。如图4所示，在一优选实施例中，第一侧为右侧，步骤S12还包括：

当第一叶子节点为默克尔状态树中最右侧的叶子节点时，将第一叶子节点的指针信息配置为指向默克尔状态树中最左侧的叶子节点，并在第一叶子节点中存储右侧端点标识信息。

步骤S14还包括：

当第一叶子节点为默克尔状态树中最左侧的叶子节点时，将默克尔状态树中最右侧的叶子节点的指针信息配置为指向第一叶子节点，并在第一叶子节点中存储左侧端点标识信息。

具体地，图4所示方案与图3完全对称，其原理可参考图3所示的方案，此处不再赘述。

图5为本发明一实施例提供的一种状态数据同步方法的流程图。如图5所示，在本实施例中，本发明提供一种状态数据同步方法，区块链中的各节点通过如图1-2所示的状态数据存储方法存储状态数据，该同步方法包括：

S52：根据当前的区块高度确定同步高度；

S54：向同步对象节点请求同步高度的叶子节点链表，以供同步对象节点：

读取同步高度的默克尔状态树的第一端的第四叶子节点；

根据所读取叶子节点的指针信息读取下一叶子节点，直至读取到同步高度的默克尔状态树的第二端的第五叶子节点；

根据所读取的各叶子节点生成同步高度的叶子节点链表并返回；

S56：根据叶子节点链表生成同步高度的默克尔状态树。

其中，当第一侧为左侧时，第一端为最右端，第二端为最左端；当第一侧为右侧时，第一端为最左端，第二端为最右端。

具体地，以节点A进行状态数据同步，当前区块高度为h1为例：

在步骤S52中，节点A根据当前区块高度h1确定同步高度h2，例如，根据h1和当前区块链的回滚安全高度m(即，可能发生回滚的最大区块数量)确定h2：h2＝h1-m，或，将h2配置为小于h1-m且接近h1-m的任意值；还可以直接令h2＝h1，等等。

在步骤S54中，节点A向同步对象节点B请求同步高度h2的叶子节点链表。

同步对象节点B收到节点A的同步请求后，读取高度为h2的默克尔状态树的第一端的第四叶子节点。其中，当指针信息指向的是右侧叶子节点时(如图2所示)，第一端为最左端；当指针信息指向的是左侧叶子节点时，第一端为最右端。

以图2所示的默克尔状态树为例，同步对象节点B读取第四叶子节点后，根据第四叶子节点的指针信息读取右侧的叶子节点，再根据所读取叶子节点的指针信息读取下一叶子节点，直至读取到最右侧的叶子节点(指针信息为空)，并根据所读取的全部叶子节点生成高度为h2的叶子节点链表，将该叶子节点链表返回给节点A。

在步骤S56中，节点A接收同步对象节点B返回的高度为h2的叶子节点链表后，根据各叶子节点依次生成中间节点和根节点，从而还原出高度为h2的默克尔状态树。

以h2＝h1-m为例，还原出高度为h2的默克尔状态树之后，节点A只需在此基础上依次执行高度为h2+1、h2+2、…、h1的各区块，即可完成区块高度h1的状态数据同步；如h2＝h1，则在执行高度为h1+1的区块前无需执行区块(但相较于h2＝h1-m的方案，该方案存在概率极小的回滚风险)。

上述实施例通过在默克尔状态树的叶子节点中配置指针信息，并在将状态数据存入叶子节点时将配置指针信息的指向，使得默克尔状态树的各叶子节点形成链表结构，从而实现了在同步某一高度的默克尔状态树时只需读取链表结构中的首个叶子节点，即可依次读取出全部叶子节点，并只需要传输叶子节点链表即可完成该高度的默克尔状态树的同步，从而大幅减少了状态数据快速同步所耗费的读写资源和网络资源。

在一优选实施例中，步骤S54之前还包括：分别向若干节点请求验证不大于同步高度的若干高度的默克尔状态树的根哈希以确定同步对象节点。

同样以节点A进行状态数据同步为例，在步骤S52确定同步高度h2之后，为了保障同步对象节点的数据正确，可以向若干节点分别发送验证请求，例如，分别向节点B/C/D/E/F发送请求验证高度为100、h2-56、h2的默克尔状态树的根哈希的验证请求。

节点B收到验证请求后，读取高度为100、h2-56、h2的默克尔状态树的根哈希H_B-100、H_B-(h2-56)、H_B-h2并返回给节点A；同理，节点C/D/E/F分别读取上述各高度的默克尔状态树的根哈希并返回给节点A。

节点A收到节点B/C/D/E/F分别返回的根哈希后，根据当前区块链上的H₁₀₀、H_h2-56、H_h2验证各节点返回的根哈希是否正确：是，则将该节点列为可信的种子节点。最终，节点A在若干种子节点中选择一个节点作为同步对象节点，选择方式可以配置为随机选择，或，选择通信延时最低的节点，或，其它本领域常用的其它选择方式。

上述实施例进一步通过在同步之前验证默克尔状态树的根哈希以确定同步对象节点，避免了向分叉节点同步数据，提升了系统的健壮性。

在一优选实施例中，步骤S56之后还包括：

根据所生成的默克尔状态树的根哈希验证叶子节点链表是否正确：

否，则向同步对象节点逐一比对叶子节点链表中的各叶子节点以修正叶子节点链表，并根据修正后的叶子节点链表重新生成同步高度的默克尔状态树。

具体地，为了避免因通信出错等原因导致接收了错误的叶子节点链表而生成了错误的默克尔状态树，可以在生成默克尔状态树之后根据区块链上的H_h2对所生成默克尔状态树的根哈希进行验证，并在验证失败时进行修正。

上述实施例进一步通过在根据叶子节点链表还原默克尔状态树后验证根哈希，并在验证失败时进行修正，提升了系统的健壮性。

上述各实施例均通过向一个同步对象节点同步叶子节点链表完成状态数据的同步，在另一些实施例中，还可以通过向多个同步对象节点分别请求同步叶子节点链表的不同部分来完成状态数据的同步。例如，当同步高度的默克尔状态树的叶子节点数量为10万时，可以将10万叶子节点的叶子节点链表分割为10个1万叶子节点的子链表，并分别向10个同步对象节点请求同步10个子链表，再将分别同步获取的10个子链表拼接成完整的叶子节点链表并还原默克尔状态树。

图6为本发明一实施例提供的另一种状态数据同步方法的流程图。图6所示的方法可配合图5所示的方法执行。

如图6所示，在本实施例中，本发明还提供另一种状态数据同步方法，包括：

S62：响应于第一节点请求同步高度的叶子节点链表，读取同步高度的默克尔状态树的第一端的第四叶子节点；

S64：根据所读取叶子节点的指针信息读取下一叶子节点，直至读取到同步高度的默克尔状态树的第二端的第五叶子节点；

S66：根据所读取的各叶子节点生成同步高度的叶子节点链表并返回，以供第一节点根据叶子节点链表生成同步高度的默克尔状态树。

其中，当第一侧为左侧时，第一端为最右端，第二端为最左端；当第一侧为右侧时，第一端为最左端，第二端为最右端。

优选地，步骤S62之前还包括：响应于第一节点的验证请求，读取若干高度的默克尔状态树的根哈希并返回以供进行验证以确定同步对象节点。

图6所示方法及其优选实施例的同步原理可参考图5所示的方法及其优选实施例，此处不再赘述。

在另一实施例中，区块链中的各节点通过如图3-4所示的状态数据存储方法的优选方法存储状态数据，本发明还提供一种状态数据同步方法，包括：

根据当前的区块高度确定同步高度；

向同步对象节点请求所述同步高度的叶子节点链表，以供同步对象节点：

读取同步高度的默克尔状态树的任一叶子节点；

根据所读取叶子节点的指针信息读取下一叶子节点，直至读取到重复的叶子节点；

根据所读取的各叶子节点生成同步高度的叶子节点链表并返回；

根据叶子节点链表生成同步高度的默克尔状态树。

优选地，上述向同步对象节点请求同步高度的叶子节点链表之前还包括：

分别向若干节点请求验证不大于同步高度的若干高度的默克尔状态树的根哈希以确定同步对象节点。

优选地，上述根据叶子节点链表生成同步高度的默克尔状态树之后还包括：

根据所生成的默克尔状态树的根哈希验证叶子节点链表是否正确：否，则向同步对象节点逐一比对叶子节点链表中的各叶子节点以修正叶子节点链表，并根据修正后的叶子节点链表重新生成同步高度的默克尔状态树。

具体地，上述各方法与图5所示各方法的区别在于，叶子节点链表成环，同步对象节点只需读取任一叶子节点即可读取完整的叶子节点链表。在本实施例中，在根据叶子节点链表生成默克尔状态树时，需要先根据最左侧(最右侧)叶子节点中的左侧(右侧)端点标识信息确定叶子节点链表的两端。在另一实施例中，也可以由同步对象节点在生成叶子节点链表时通过同样的方式确定叶子节点链表的两端。

图7为本发明另一实施例提供的又一种状态数据同步方法的流程图。如图7所示，在另一实施例中，本发明还提供又一种状态数据同步方法，包括：

S72：响应于第一节点请求同步高度的叶子节点链表，读取同步高度的默克尔状态树的任一叶子节点；

S74：根据所读取叶子节点的指针信息读取下一叶子节点，直至读取到重复的叶子节点；

S76：根据所读取的各叶子节点生成同步高度的叶子节点链表并返回，以供第一节点根据叶子节点链表生成同步高度的默克尔状态树。

优选地，步骤S72前还包括：响应于第一节点的验证请求，读取若干高度的默克尔状态树的根哈希并返回以供进行验证以确定同步对象节点。

图7所示方法与图6所示方法的区别同样在于叶子节点链表成环，步骤S72只需读取任一叶子节点而无需读取特定的叶子节点，以及，在根据叶子节点链表还原默克尔状态树之前需要确定两端。

图8为本发明一实施例提供的一种设备的结构示意图。

如图8所示，作为另一方面，本申请还提供了一种设备800，包括一个或多个中央处理单元(CPU)801，其可以根据存储在只读存储器(ROM)802中的程序或者从存储部分808加载到随机访问存储器(RAM)803中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM803中，还存储有设备800操作所需的各种程序和数据。CPU801、ROM802以及RAM803通过总线804彼此相连。输入/输出(I/O)接口805也连接至总线804。

以下部件连接至I/O接口805：包括键盘、鼠标等的输入部分806；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分807；包括硬盘等的存储部分808；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分809。通信部分809经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器810也根据需要连接至I/O接口805。可拆卸介质811，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器810上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分808。

特别地，根据本公开的实施例，上述任一实施例描述的方法可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包含用于执行上述方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分809从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质811被安装。

作为又一方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例的装置中所包含的计算机可读存储介质；也可以是单独存在，未装配入设备中的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序，该程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本申请提供的方法。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这根据所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以通过执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以通过专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本申请实施例中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，例如，各所述单元可以是设置在计算机或移动智能设备中的软件程序，也可以是单独配置的硬件装置。其中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离本申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (15)

1.一种状态数据存储方法，其特征在于，默克尔状态树的叶子节点中存有用于指向另一叶子节点的指针信息，所述方法包括：

将待存储的状态数据存入默克尔状态树的第一叶子节点时，将所述第一叶子节点的指针信息配置为指向所述第一叶子节点在所述默克尔状态树中第一侧的第二叶子节点；

将所述第一叶子节点在所述默克尔状态树中第二侧的第三叶子节点的指针信息配置为指向所述第一叶子节点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一侧为左侧，所述将所述第一叶子节点的指针信息配置为指向所述第一叶子节点在所述默克尔状态树中第一侧的第二叶子节点还包括：

当所述第一叶子节点为所述默克尔状态树中最左侧的叶子节点时，将所述第一叶子节点的指针信息配置为指向所述默克尔状态树中最右侧的叶子节点，并在所述第一叶子节点中存储左侧端点标识信息；

所述将所述第一叶子节点在所述默克尔状态树中第二侧的第三叶子节点的指针信息配置为指向所述第一叶子节点还包括：

当所述第一叶子节点为所述默克尔状态树中最右侧的叶子节点时，将所述默克尔状态树中最左侧的叶子节点的指针信息配置为指向所述第一叶子节点，并在所述第一叶子节点中存储右侧端点标识信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一侧为右侧，所述将所述第一叶子节点的指针信息配置为指向所述第一叶子节点在所述默克尔状态树中第一侧的第二叶子节点还包括：

当所述第一叶子节点为所述默克尔状态树中最右侧的叶子节点时，将所述第一叶子节点的指针信息配置为指向所述默克尔状态树中最左侧的叶子节点，并在所述第一叶子节点中存储右侧端点标识信息；

所述将所述第一叶子节点在所述默克尔状态树中第二侧的第三叶子节点的指针信息配置为指向所述第一叶子节点还包括：

当所述第一叶子节点为所述默克尔状态树中最左侧的叶子节点时，将所述默克尔状态树中最右侧的叶子节点的指针信息配置为指向所述第一叶子节点，并在所述第一叶子节点中存储左侧端点标识信息。

4.一种状态数据同步方法，其特征在于，区块链中的各节点通过如权利要求1所述的状态数据存储方法存储状态数据，所述同步方法包括：

根据当前的区块高度确定同步高度；

向同步对象节点请求所述同步高度的叶子节点链表，以供所述同步对象节点：

读取所述同步高度的默克尔状态树的第一端的第四叶子节点；

根据所读取叶子节点的指针信息读取下一叶子节点，直至读取到所述同步高度的默克尔状态树的第二端的第五叶子节点；

根据所读取的各叶子节点生成所述同步高度的叶子节点链表并返回；

根据所述叶子节点链表生成所述同步高度的默克尔状态树；

其中，当所述第一侧为左侧时，所述第一端为最右端，所述第二端为最左端；当所述第一侧为右侧时，所述第一端为最左端，所述第二端为最右端。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述向同步对象节点请求所述同步高度的叶子节点链表之前还包括：

分别向若干节点请求验证不大于所述同步高度的若干高度的默克尔状态树的根哈希以确定同步对象节点。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述叶子节点链表生成所述同步高度的默克尔状态树之后还包括：

根据所生成的默克尔状态树的根哈希验证所述叶子节点链表是否正确：

否，则向所述同步对象节点逐一比对所述叶子节点链表中的各叶子节点以修正所述叶子节点链表，并根据修正后的叶子节点链表重新生成所述同步高度的默克尔状态树。

7.一种状态数据同步方法，其特征在于，区块链中的各节点通过如权利要求1所述的状态数据存储方法存储状态数据，所述同步方法包括：

响应于第一节点请求同步高度的叶子节点链表，读取所述同步高度的默克尔状态树的第一端的第四叶子节点；

根据所读取叶子节点的指针信息读取下一叶子节点，直至读取到所述同步高度的默克尔状态树的第二端的第五叶子节点；

根据所读取的各叶子节点生成所述同步高度的叶子节点链表并返回，以供所述第一节点根据所述叶子节点链表生成所述同步高度的默克尔状态树；

其中，当所述第一侧为左侧时，所述第一端为最右端，所述第二端为最左端；当所述第一侧为右侧时，所述第一端为最左端，所述第二端为最右端。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述响应于第一节点请求同步高度的叶子节点链表，读取所述同步高度的默克尔状态树的第一端的第四叶子节点之前还包括：

响应于所述第一节点的验证请求，读取若干高度的默克尔状态树的根哈希并返回以供进行验证以确定同步对象节点。

9.一种状态数据同步方法，其特征在于，区块链中的各节点通过如权利要求2或3所述的状态数据存储方法存储状态数据，所述同步方法包括：

根据当前的区块高度确定同步高度；

向同步对象节点请求所述同步高度的叶子节点链表，以供所述同步对象节点：

读取所述同步高度的默克尔状态树的任一叶子节点；

根据所读取叶子节点的指针信息读取下一叶子节点，直至读取到重复的叶子节点；

根据所读取的各叶子节点生成所述同步高度的叶子节点链表并返回；

根据所述叶子节点链表生成所述同步高度的默克尔状态树。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述向同步对象节点请求所述同步高度的叶子节点链表之前还包括：

分别向若干节点请求验证不大于所述同步高度的若干高度的默克尔状态树的根哈希以确定同步对象节点。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述叶子节点链表生成所述同步高度的默克尔状态树之后还包括：

根据所生成的默克尔状态树的根哈希验证所述叶子节点链表是否正确：

否，则向所述同步对象节点逐一比对所述叶子节点链表中的各叶子节点以修正所述叶子节点链表，并根据修正后的叶子节点链表重新生成所述同步高度的默克尔状态树。

12.一种状态数据同步方法，其特征在于，区块链中的各节点通过如权利要求2或3所述的状态数据存储方法存储状态数据，所述同步方法包括：

响应于第一节点请求同步高度的叶子节点链表，读取所述同步高度的默克尔状态树的任一叶子节点；

根据所读取叶子节点的指针信息读取下一叶子节点，直至读取到重复的叶子节点；

根据所读取的各叶子节点生成所述同步高度的叶子节点链表并返回，以供所述第一节点根据所述叶子节点链表生成所述同步高度的默克尔状态树。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述响应于第一节点请求同步高度的叶子节点链表，读取所述同步高度的默克尔状态树的任一叶子节点之前还包括：

响应于所述第一节点的验证请求，读取若干高度的默克尔状态树的根哈希并返回以供进行验证以确定同步对象节点。

14.一种设备，其特征在于，所述设备包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如权利要求1-13中任一项所述的方法。

15.一种存储有计算机程序的存储介质，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-13中任一项所述的方法。

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