CN111190963A

CN111190963A - 一种区块链应用后端系统

Info

Publication number: CN111190963A
Application number: CN201911376033.5A
Authority: CN
Inventors: 龚廖安; 周雷皓; 王贺冬; 杨乾磊; 龚本威; 毕伟
Original assignee: Zhongsi Boan Technology Beijing Co ltd
Current assignee: Zhongsi Boan Technology Beijing Co ltd
Priority date: 2019-12-27
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2020-05-22

Abstract

本文是关于一种区块链应用后端系统，包括：聚合服务子系统，用于汇聚不同用户发送的业务请求，并根据该业务请求是否由区块链网络中的节点进行处理，将汇聚的业务请求划分为接入到区块链网络的第一类的业务请求和无需接入到区块链网络的第二类的业务请求；去中心化服务子系统，用于从所述聚合服务子系统获取第一类的业务请求，并对第一类的业务请求进行处理；中心化服务子系统，用于从所述聚合服务子系统获取第二类的业务请求，并对第二类的业务请求进行处理。

Description

一种区块链应用后端系统

技术领域

本文涉及网络通信领域，尤其涉及一种区块链应用后端系统。

背景技术

随着区块链技术的发展，基于区块链的应用越来越多。目前大部分的区块链应用开发都是在已有的区块链底层平台上进行业务开发，开发的应用是DApp应用，这些应用都是基于区块链提供的智能合约设计的，DApp的设计主要涉及区块链服务接口的调用和智能合约的编写，是一种去中心化的应用。在DApp的后端设计中，客户端直接往区块链发送请求，由智能合约完成业务逻辑，区块链进行分布式存储，客户端获取结果数据进行展示。

相关技术中，区块链应用的后端架构采用去中心化的架构。区块链作为应用的底层，主要作用是分布式存储；智能合约作为业务逻辑模块，处理业务逻辑；服务代理层是处理DApp的对外展现，和区块链、智能合约的交互。由于区块链是一个去中心化的服务，基于区块链应用的后端架构也是去中心化的服务，整个应用的后端不存在一个中心化的节点，所有节点相互独立，高度自治，通过底层的去中心化的区块链提供服务。

在实际的业务开发中，此种通过去中心化的架构仍有不少问题不能解决，例如智能合约的限制、性能的扩展性、数据分析等。

发明内容

为解决相关技术中存在的任一技术问题，本文提供一种区块链应用后端系统。

一种区块链应用后端系统，包括：

聚合服务子系统，用于汇聚不同用户发送的业务请求，并根据该业务请求是否由区块链网络中的节点进行处理，将汇聚的业务请求划分为接入到区块链网络的第一类的业务请求和无需接入到区块链网络的第二类的业务请求；

去中心化服务子系统，用于从所述聚合服务子系统获取第一类的业务请求，并对第一类的业务请求进行处理；

中心化服务子系统，用于从所述聚合服务子系统获取第二类的业务请求，并对第二类的业务请求进行处理。

在一个示例性实施例中，如果所述系统中用户的特征信息符合预设的功能独立且地位平等的判断条件，则所述聚合服务子系统采用分布式部署；

如果所述系统中有用户的特征信息符合预设的超级节点或权威机构的判断条件，则所述聚合服务子系统采用中心化部署。

在一个示例性实施例中，所述去中心化服务子系统包括业务逻辑模块和区块链接入服务模块，其中：

所述业务逻辑模块，用于解析所述第一类的业务请求，得到所述业务请求中的交易信息；

所述区块链接入服务模块，用于在得到所述交易信息后，向区块链网络发送所述交易信息，并从所述区块链网络获取所述交易信息对应的交易结果。

在一个示例性实施例中，所述区块链接入服务模块包括：

消息队列单元，用于利用预先设置的消息队列存储未处理的交易信息；

区块链对接单元，用于从所述消息队列读取第一交易信息，将所述第一交易信息发送给区块链网络，并继续从所述消息队列读取第二消息，同时，监听所述区块链网络对所述第一交易信息对应的第一交易结果，并在得到的第一交易结果后，将所述第一交易结果增加到消息队列。

在一个示例性实施例中，所述中心化服务子系统包括如下至少一个模块：

业务数据接入模块，用于对区块链网络上应用所使用的数据和/或与区块链网络交互所使用的数据进行接入操作；

区块链接入审核模块，用于对请求接入所述区块链网络的用户和/或数据进行审核；

用户管理模块，用于对区块链网络中的用户对应的用户信息进行管理；

区块链监控模块，用于对区块链网络的运行信息进行监控；

交易清结算模块，用于对区块链网络所产生的交易信息进行清算或结算操作。

在一个示例性实施例中，所述业务数据接入模块，具体用于接收对数据的管理请求，并根据所述管理请求，对所接收的数据进行查询操作，得到目标数据，并按照预先获取的输出策略，对所述目标数据进行输出。

在一个示例性实施例中，所述中心化服务子系统还包括：

区块链导出服务模块，用于从区块链网络中获取区块信息，并从所述区块信息中获取交易信息，并保存所述交易信息；

数据仓库，用于存储所述交易信息。

在一个示例性实施例中，所述数据仓库，具体用于在接收到对数据的写操作时，判断所述写操作所写入的数据是否对已存储的数据进行更改；如果判断所写入的数据是不对已存储的数据进行更改，则允许所述写入操作。

在一个示例性实施例中，所述数据仓库，具体用于接收对区块链网络中交易信息的获取请求，并根据所述获取请求，获取与所述获取请求匹配的目标交易信息，并输出所述目标交易信息。

本文示例性实施例提供的系统，提供一个中心化和去中心化混合的区块链应用后端系统，基于是否由区块链网络中节点进行处理，将业务请求分配给中心化系统和去中心化系统进行处理，解决相关技术中去中心化服务不能提供的业务功能，提高去中心化DApp用户体验本文示例性实施例提供的系统，提供一个中心化和去中心化混合的区块链应用后端系统，基于是否由区块链网络中节点进行处理，将业务请求分配给中心化系统和去中心化系统进行处理，解决相关技术中去中心化服务不能提供的业务功能，提高去中心化DApp用户体验。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本文。

附图说明

构成本文的一部分的附图用来提供对本文的进一步理解，本文的示意性实施例及其说明用于解释本文，并不构成对本文的不当限定。在附图中：

图1是根据一示例性实施例示出的区块链应用后端系统的结构图。

图2是根据一示例性实施例示出的去中心化服务子系统处理信息的示意图。

具体实施方式

为使本文实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本文实施例中的附图，对本文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文一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本文中的实施例，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，都属于本文保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本文中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

发明人对相关技术进行分析，发现相关技术中存在如下问题，包括：

1、性能受限：

由于区块链的智能合约的运行需要进行共识，响应速度慢。根据区块链的分布式节点运行的原理，区块链提供服务的计算和存储能力只限于一个节点的能力，服务能力不能进行水平扩展，从而导致性能受限。

2、无法满足全部的业务逻辑：

有些业务逻辑只通过去中心化的区块链无法解决，业务模型中不是所有业务逻辑都需要上链。例如用户注册、审核授权、买卖撮合、营销活动等。

3、区块链不适合进行数据分析：

如统计报表，大数据挖掘，相关性分析等，不适合直接在区块链上检索数据和运行计算任务，需要把数据导出在链下深度加工处理。

基于上述技术分析，本申请提出一种中心化和去中心化混合的区块链应用后端架构，通过引入中心化的后端架构，以解决去中心化服务的问题，从而能更好的满足实际业务场景的需求。

中心化和去中心化混合的区块链应用采用微服务架构，中心化和去中心化的服务以微服务架构的形式搭建整个后端服务架构，可以根据需求进行自由组合和水平扩展。

图1是根据一示例性实施例示出的区块链应用后端系统的结构图。如图1所示，所述系统包括：

利用中心化和去中心化混合的区块链应用后端架构，以解决去中心化服务中无法处理业务逻辑的问题，从而能更好的满足实际业务场景的需求。

下面对每个子系统分别进行说明：

聚合服务子系统

聚合服务子系统是将中心化和去中心化的服务封装聚合在一起，对外提供统一的服务入口。区块链应用的前端就是一个聚合服务，前端根据业务的需求，调用不同服务的接口实现不同的功能。如数据上链，调用去中心化的区块链接入服务的接口；如数据审核则调用区块链接入审核服务的接口。

由于聚合服务子系统对接的是中心化和去中心化混合的架构，可以根据应用场景的需要，聚合服务可以中心化部署也可以去中心化部署。

如果系统的各个用户的功能独立性要求较高，系统参与方的地位平等，则采用分布式部署的方式，例如：在数据交换场景中，各个节点需要对交换的数据进行独立的签名授权，则聚合服务应该采用分布式部署。如果系统中存在超级节点或权威机构，则可以聚合服务可以采用中心化部署的方式。

其中，节点的功能独立且地位平等的判断条件可以根据系统部署时节点的功能来确定，如果该节点对至少两个其他节点的操作有决策权，则可以确定该节点与至少两个其他节点的地位不平等。

在所有用户直接使用中心化的聚合服务时，聚合服务子系统可以根据一定的策略选择不同节点提供分布式服务。例如，如当用户使用政府基于区块链提供的数据交换平台，则普通的用户对接的是政府中心化提供的数据交换服务。

聚合服务可以通过缓存来进行加速，提高系统的响应速度和用户体验。

去中心化服务子系统

去中心化服务子系统包括业务逻辑模块和区块链接入服务模块，其中：

业务逻辑模块主要处理业务和区块链对接的需求，处理业务和区块链接入的逻辑，例如数据上链逻辑、数据交换过程的合约签名等。

区块链接入服务模块封装了区块链访问的网络通信，协议编解码、异常处理等细节，对上层业务对区块链的访问功能，主要的功能包括：数据上链、转账交易、合约创建、合约执行、数据查询、区块链接口调用等。让业务开发面向接口编程，只需要专注于业务逻辑，不需要关注底层和区块链交换的实现。

图2是根据一示例性实施例示出的去中心化服务子系统处理信息的示意图。如图2所述，图2是根据一示例性实施例示出的去中心化服务子系统处理信息的示意图提供同步方式和异步方式来处理信息，其中：

业务逻辑层模块和区块链接入的同步方式是指业务逻辑层模块向区块链发送一个交易请求(sendTransaction)后，会等待区块链的处理结果(getTransactionReceipt)再进行下一步操作。这种模式适合强事务场景，由于区块链对交易的处理存在共识过程，并发能力和处理性能相对较低。

业务逻辑层模块和区块链接入服务模块的异步方式是指业务逻辑层模块向区块链发送一个交易请求后，不等待执行结果，继续处理下一个事务。区块链的返回结果会发送到消息队列中，等待业务逻辑层模块对交易进行后续处理。这种模式相对灵活，由于不用等待区块链的共识，所以并发性较好，应用层的性能高。需要采用消息队列、多线程、竞争机制、接口回调等程序设计方法。

在一个示例性实施例中，所述区块链接入服务模块包括：

消息队列单元，在和区块链交互的异步方式中，通过消息队列实现异步。业务逻辑模块将要发送给区块链的交易信息放入消息队列中，区块链对接层从消息队列中读取消息，转换为发送给区块链的交易信息，并通过区块链提供的接口发送给区块链网络。其中，区块链网络处理的结果也放入到消息队列中，业务逻辑模块从消息队列中获取处理区块链的处理结果。

区块链对接单元，负责和区块链网络进行交互，包括异步方式和同步方式；其中，同步方式是业务逻辑层模块直接调用区块链接入服务模块的接口并返回处理结果，收到业务逻辑层模块对区块链的调用请求后，将请求发送给区块链节点，然后监听区块链的执行结果，将结果作为调用接口的返回结果返回给业务逻辑层模块；在异步方式中，区块链对接层从消息队列中读取需要处理的消息，并将消息转换为交易发送给区块链进行处理，区块链对接单元会监听区块链对交易处理结果，并将结果发送到消息队列中。通过异步的区块链访问方式，解决区块链处理性能受限的问题。

区块链接入服务模块是去中心化的服务，采用分布式部署的方式，在整个系统中根据需要可以部署多个区块链接入服务和区块链的不同节点进行对接。

中心化服务子系统

中心化服务子系统，可以包括至少两个功能不同的独立模块，用于对非接入到区块链网络中的业务请求进行响应，处理去中心化服务不能解决的业务逻辑。

区块链监控模块，用于对区块链网络的运行信息进行监控；

业务数据接入模块，负责对区块链应用所使用的数据和/或与区块链网络交互所使用的数据进行接入，使得上述数据过业务数据接入模块传入，并存储到业务数据仓库，并根据需要进行展示。

由于区块链的限制，区块链上能够存入的数据有限，提供的数据查询和检索功能也有限，在中心化的业务数据接入层对数据信息进行更丰富的存储，并提供查询、翻页展示等功能。

区块链接入审核，对接入区块链的用户和数据进行中心化的审核，审核通过后才能使用区块链应用服务或进行数据上链等。

用户管理模块负责用户的注册、登陆、公私钥管理、权限管理等功能。

根据业务需求，还提供区块链浏览器、区块链监控、交易清结算等中心化的服务。采用中心化和去中心化混合架构的思路，通过数据仓库读写、日志输出、接口交互方式，可以将新增的微服务或已有的中心化服务无缝的集成到该系统中。

在一个示例性实施例中，所述中心化服务子系统还包括：

数据仓库，用于存储所述交易信息。

区块链导出服务为区块链的一个数据ETL(Extract-Transform-Load)流程，数据上链后立刻将区块里包含的交易列表、交易明细、交易结果、智能合约状态数据、链上配置信息等全部导入到链外的数据仓库里。

数据仓库的数据只增不减，写入后不再发生变化，且随时可以和链上源数据进行对比验证，保证其完整性和不可篡改性。

借助数据仓库强大的查询能力、分析能力和数据挖掘能力，可以对链上数据进行分析，满足商业分析、数据监控、数据查找、区块链浏览器等的需求。

本文示例性实施例提供的系统，提供一个中心化和去中心化混合的区块链应用后端系统，基于是否由区块链网络中节点进行处理，将业务请求分配给中心化系统和去中心化系统进行处理，解决相关技术中去中心化服务不能提供的业务功能，提高去中心化DApp用户体验；另外，通过异步的区块链访问方式，解决区块链处理性能受限的问题，提升区块链网络的处理性能；借助中心化子系统的模块完成对区块链的数据的分析功能，提高数据管理效率。

本领域技术人员应明白，本文的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机程序产品。因此，本文可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本文可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质上实施的计算机程序产品的形式。计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质,包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质等。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

本文是参照根据本文实施例的方法、装置(设备)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已描述了本文的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本文范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本文进行各种改动和变型而不脱离本文的精神和范围。这样，倘若本文的这些修改和变型属于本文权利要求及其等同技术的范围之内，则本文的意图也包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种区块链应用后端系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

如果所述系统中用户的特征信息符合预设的功能独立且地位平等的判断条件，则所述聚合服务子系统采用分布式部署；

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述去中心化服务子系统包括业务逻辑模块和区块链接入服务模块，其中：

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述区块链接入服务模块包括：

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中心化服务子系统包括如下至少一个模块：

区块链监控模块，用于对区块链网络的运行信息进行监控；

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：

所述业务数据接入模块，具体用于接收对数据的管理请求，并根据所述管理请求，对所接收的数据进行查询操作，得到目标数据，并按照预先获取的输出策略，对所述目标数据进行输出。

7.根据权利要求1、5或6所述的系统，其特征在于，所述中心化服务子系统还包括：

数据仓库，用于存储所述交易信息。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：

所述数据仓库，具体用于在接收到对数据的写操作时，判断所述写操作所写入的数据是否对已存储的数据进行更改；如果判断所写入的数据是不对已存储的数据进行更改，则允许所述写入操作。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：

所述数据仓库，具体用于接收对区块链网络中交易信息的获取请求，并根据所述获取请求，获取与所述获取请求匹配的目标交易信息，并输出所述目标交易信息。