CN111259074A - 区块同步方法、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种区块同步方法、设备和存储介质，涉及区块链等技术领域，该方法包括并行执行以下两个步骤：分别向多个区块链节点获取安全区块高度区间的各第一区块，向第一区块链节点获取非安全区块高度区间的各第二区块，并将所获取的各第一区块和各第二区块保存在本地数据库中；按照区块高度从小到大的顺序读取并本地数据库中的各第一区块和各第二区块并执行。本申请提高区块同步效率。

Description

区块同步方法、设备和存储介质

技术领域

本申请涉及区块链技术领域，具体涉及一种区块同步方法、设备和存储介质。

背景技术

在现有的区块链技术中，每个节点都可以生成区块，由于网络等问题，不同节点的区块的数据可能不一致。因此，当一个节点需要向另一个节点同步区块时都采用从单个节点同步区块。

上述机制能有效防止同步到非所需的区块，但是同步效率低。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种提高同步效率的区块同步方法、设备和存储介质。

第一方面，本发明提供一种适用于区块链节点的区块同步方法，上述方法包括并行执行以下两个步骤：

分别向多个区块链节点获取安全区块高度区间的各第一区块，向第一区块链节点获取非安全区块高度区间的各第二区块，并将所获取的各第一区块和各第二区块保存在本地数据库中；其中，安全区块高度区间和非安全区块高度区间根据区块链的当前高度和预配置的最大回滚深度确定；

按照区块高度从小到大的顺序读取并本地数据库中的各第一区块和各第二区块并执行。

第二方面，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区块同步方法。

第三方面，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区块同步方法。

本发明诸多实施例提供的区块同步方法、设备和存储介质通过并行执行以下两个步骤：分别向多个区块链节点获取安全区块高度区间的各第一区块，向第一区块链节点获取非安全区块高度区间的各第二区块，并将所获取的各第一区块和各第二区块保存在本地数据库中；按照区块高度从小到大的顺序读取并本地数据库中的各第一区块和各第二区块并执行的方法，提高区块同步效率。

本发明一些实施例提供的区块同步方法、设备和存储介质进一步通过将多个区块链节点加入当前节点的最优节点列表，分别向各区块链节点发送包括当前节点的最新区块高度信息的第一数据请求信息，以供各区块链节点返回与当前节点的最新区块高度相同的区块的第一区块头信息；分别判断各所接收的第一区块头信息是否与当前节点的最新区块高度的第二区块头信息相同：否，则将相应的区块链节点从当前节点的最优节点列表中删除以更新最优节点列表；向最优节点列表中的各区块链节点获取安全区块高度区间的各第一区块；向第一区块链节点获取非安全区块高度区间的各第二区块，并将所获取的各第一区块和各第二区块保存在本地数据库中的方法，使得所同步到的区块数据都为所需的区块数据，进一步提高同步效率。

本发明一些实施例提供的区块同步方法、设备和存储介质进一步通过判断当前区块高度是否为预配置的验证高度：是，则向最优节点列表中的各区块链节点发送包括当前区块高度信息的第二数据请求信息，以供最优节点列表中的各区块链节点返回与当前区块高度的高度相同的区块的第三区块头信息；分别判断各所接收的第三区块头信息是否与当前区块高度的第四区块头信息相同：否，则将相应的区块链节点从最优节点列表中删除以更新最优节点列表的方法，使得所同步到的区块数据都为所需的区块数据，进一步提高同步效率。

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区块同步方法的流程图。

图2为图1所示方法的一种优选实施方式中步骤S12的流程图。

图3为图2所示方法的一种优选实施方式的流程图。

图4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。

在现有的区块链技术中，每个节点都可以生成区块，由于网络等问题，不同节点的区块数据可能不一致。因此，当一个节点需要向另一个节点同步区块数据时都采用从单个节点同步区块数据。

但是，不同的区块链上设置有不同的最大回滚深度，理论上，最大回滚深度前的各节点的区块应当是一致的(例如，在比特币区块链上，最大回滚深度为6，即在6个区块高度后，确认一笔交易所在的区块不可逆)。根据上述特点，申请人提出对已一致的区块使用多节点同步，对可能不一致的区块使用单节点同步的区块同步方法。

图1为本发明一实施例提供的一种区块同步方法的流程图。如图1所示，在本实施例中，本发明提供一种适用于区块链节点的区块同步方法，上述方法包括并行执行以下两个步骤：

S12：分别向多个区块链节点获取安全区块高度区间的各第一区块，向第一区块链节点获取非安全区块高度区间的各第二区块，并将所获取的各第一区块和各第二区块保存在本地数据库中；其中，安全区块高度区间和非安全区块高度区间根据区块链的当前高度和预配置的最大回滚深度确定；

S14：按照区块高度从小到大的顺序读取并本地数据库中的各第一区块和各第二区块并执行。

具体地，以当前节点为a，a的区块高度为1000，多个节点为b、c、d，区块链的当前区块高度为10000，预配置的最大回滚深度为2000，a向b、c、d获取1001～10000的区块为例；

a并行执行步骤S12和步骤S14；

由于区块链的当前区块高度为10000，预配置的最大回滚深度为2000，安全区块高度区间为1～9000，非安全区块高度区间为9001～10000；

在步骤S12中，由于a的区块高度为1000，a向b、c、d获取1001～9000的各第一区块，例如，a向b获取1001～3000的各第一区块，a向c获取3001～6000的各第一区块，a向d获取6001～9000的各第一区块；a向b获取9001～10000的各第二区块；a将所获取的1001～9000的各第一区块和9001～10000的各第二区块保存在本地数据库中；

在步骤S14中，a按照区块高度从小到大的顺序读取并本地数据库中的各第一区块和各第二区块并执行。

上述实施例以当前节点为a，a的区块高度为1000，多个节点为b、c、d，区块链的当前区块高度为10000，预配置的最大回滚深度为2000，a向b、c、d获取1001～10000的区块为例对本发明提供的区块同步方法做了示例性的阐述；

在更多实施例中，区块链的当前区块高度的计算方式可以根据实际需求进行配置，例如，根据多个节点的当前区块高度的最小值确定区块链的当前区块高度(若b的当前区块高度为10000，c的当前区块高度为10001，d的当前区块高度为10002，则将b的当前区块高度10000配置为区块链的当前区块高度)，或者根据多个节点的当前区块高度的平均值确定区块链的当前区块高度(若b的当前区块高度为10000，c的当前区块高度为10001，d的当前区块高度为10002，则将平均值10001配置为区块链的当前区块高度)，可实现相同的技术效果。

在更多实施例中，当前节点如何向多个节点获取安全区块高度区间的各第一区块的方式可以根据根据实际需求进行配置，例如，根据多个节点的当前网络负载情况向多个节点获取安全区块高度区间的各第一区块，可实现相同的技术效果。

上述实施例提高区块同步效率，为用户提供了良好的用户体验。

图2为图1所示方法的一种优选实施方式中步骤S12的流程图。如图2所示，在一优选实施例中，步骤S12包括：

S120：将多个区块链节点加入当前节点的最优节点列表，分别向各区块链节点发送包括当前节点的最新区块高度信息的第一数据请求信息，以供各区块链节点返回与当前节点的最新区块高度相同的区块的第一区块头信息；

S121：分别判断各所接收的第一区块头信息是否与当前节点的最新区块高度的第二区块头信息相同：

否，执行步骤S122：则将相应的区块链节点从当前节点的最优节点列表中删除以更新最优节点列表；

S123：向最优节点列表中的各区块链节点获取安全区块高度区间的各第一区块；

S124：向第一区块链节点获取非安全区块高度区间的各第二区块，并将所获取的各第一区块和各第二区块保存在本地数据库中。

具体地，在步骤S120中，a将b、c、d加入当前节点的最优节点列表，分别向b、c、d发送包括当前节点的最新区块高度信息的第一数据请求信息；

由于a的区块高度为1000，b返回第一区块头信息header(1000_b)，c返回第一区块头信息header(1000_c)，d返回第一区块头信息header(1000_d)；

在步骤S121中，a分别判断各所接收的第一区块头信息是否与当前节点的最新区块高度的第二区块头信息相同：

假设header(1000_b)、header(1000_c)与header(1000_a)相同，a判断header(1000_b)与header(1000_a)相同，则最优节点列表不变；a判断header(1000_c)与header(1000_a)相同，则最优节点列表不变；a判断header(1000_d)与header(1000_a)不同，则执行步骤S122：则将d从当前节点的最优节点列表中删除以更新最优节点列表；

在步骤S123中，a向b、c获取安全区块高度区间的各第一区块，例如，a向b获取1001～5000的各第一区块，a向c获取5001～9000的各第一区块；

在步骤S124中，a向b获取9001～10000的各第二区块，并将所获取的1001～9000的各第一区块和9001～10000的各第二区块保存在本地数据库中。

在更多实施例中，还可以根据实际需求将区块头信息替换为其它参数，例如替换为区块哈希，可实现相同的技术效果。

上述实施例使得所同步到的区块数据都为所需的区块数据，进一步提高同步效率，进一步改善用户体验。

a在多节点数据同步时，b、c刚开始和a的区块一致(即header(1000_b)、header(1000_c)与header(1000_a)相同)，在同步到一定高度之后，b、c和a的区块可能就不一致了。如果不能及时排除区块不一致的节点，会导致从区块不一致的节点同步过来的区块是当前节点非所需的区块。

针对上述问题，可以通过图3所示的方法解决。

图3为图2所示方法的一种优选实施方式的流程图。如图3所示，在一优选实施例中，图2所示方法还包括：

S125：判断当前区块高度是否为预配置的验证高度：

是，则执行步骤S126：向最优节点列表中的各区块链节点发送包括当前区块高度信息的第二数据请求信息，以供最优节点列表中的各区块链节点返回与当前区块高度的高度相同的区块的第三区块头信息；

S127：分别判断各所接收的第三区块头信息是否与当前区块高度的第四区块头信息相同：

否，则执行步骤S128：将相应的区块链节点从最优节点列表中删除以更新最优节点列表。

图3与图2所示的区块同步的原理的差别之处在于，图3在拥有了初始的最优节点列表后，还增加了判断当前区块高度是否为预配置的验证高度的验证机制，定期的检查最优节点列表中的各区块链节点所提供的区块是否为所需的区块，并及时将所提供的区块为非所需的区块的区块链节点从最优节点列表中删除以更新最优节点列表，进一步提高同步效率，进一步改善用户体验。

优选地，在图3所示的方法中，当检测到最优节点列表中存在第二区块链节点无法提供同步服务(比如，所提供的区块是所需区块但是该区块链节点掉线)，将第二区块链节点从最优节点列表中删除以更新最优节点列表；

当检测到存在可同步的第三区块链节点，将第三区块链节点加入最优节点列表以更新所述最优节点列表。

图4为本发明一实施例提供的一种设备的结构示意图。

如图4所示，作为另一方面，本申请还提供了一种设备400，包括一个或多个中央处理单元(CPU)401，其可以根据存储在只读存储器(ROM)402中的程序或者从存储部分408加载到随机访问存储器(RAM)403中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM403中，还存储有设备400操作所需的各种程序和数据。CPU401、ROM402以及RAM403通过总线404彼此相连。输入/输出(I/O)接口405也连接至总线404。

以下部件连接至I/O接口405：包括键盘、鼠标等的输入部分406；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407；包括硬盘等的存储部分408；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409。通信部分409经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器410也根据需要连接至I/O接口405。可拆卸介质411，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410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408。

特别地，根据本公开的实施例，上述任一实施例描述的区块同步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区块同步方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分409从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质411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的区块同步方法。

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 (6)

1.一种区块同步方法，其特征在于，适用于区块链节点，所述方法包括并行执行以下两个步骤：

分别向多个区块链节点获取安全区块高度区间的各第一区块，向第一区块链节点获取非安全区块高度区间的各第二区块，并将所获取的各所述第一区块和各所述第二区块保存在本地数据库中；其中，所述安全区块高度区间和所述非安全区块高度区间根据所述区块链的当前高度和预配置的最大回滚深度确定；

按照区块高度从小到大的顺序读取并所述本地数据库中的各第一区块和各第二区块并执行。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别向多个区块链节点获取安全区块高度区间的各第一区块包括：

将多个区块链节点加入当前节点的最优节点列表，分别向各所述区块链节点发送包括当前节点的最新区块高度信息的第一数据请求信息，以供各所述区块链节点返回与当前节点的最新区块高度相同的区块的第一区块头信息；

分别判断各所接收的第一区块头信息是否与当前节点的最新区块高度的第二区块头信息相同：

否，则将相应的区块链节点从当前节点的最优节点列表中删除以更新所述最优节点列表；

向所述最优节点列表中的各区块链节点获取安全区块高度区间的各第一区块。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

判断当前区块高度是否为预配置的验证高度：

是，则向所述最优节点列表中的各区块链节点发送包括当前区块高度信息的第二数据请求信息，以供最优节点列表中的各区块链节点返回与当前区块高度的高度相同的区块的第三区块头信息；

分别判断各所接收的第三区块头信息是否与当前区块高度的第四区块头信息相同：

否，则将相应的区块链节点从所述最优节点列表中删除以更新所述最优节点列表。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

当检测到所述最优节点列表中存在第二区块链节点无法提供同步服务，将所述第二区块链节点从所述最优节点列表中删除以更新所述最优节点列表；

当检测到存在可同步的第三区块链节点，将所述第三区块链节点加入所述最优节点列表以更新所述最优节点列表。

5.一种设备，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1-4任一项所述的方法。

6.一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1-4任一项所述的方法。

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