CN111524011A - 平行链共识确认方法、设备和存储介质 - Google Patents

平行链共识确认方法、设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种平行链共识确认方法、设备和存储介质，该方法包括：与其它平行链节点共同通过不会发生分叉的共识协议对第一平行链节点打包的第一平行链区块进行平行链共识；接收第一平行链节点生成的第一平行链存证交易；根据第一交易哈希向第二主链节点查询第一主链存证交易是否已存入第二主链节点的交易池：是，则获取第一主链存证交易的若干字段，验证第一主链存证交易的存证请求是否合法：是，则将第一平行链存证交易存入本地交易池，将平行链共识的确认高度更新为第一平行链区块的区块高度。本发明实现了使平行链节点无需等待主链存证交易在主链上的共识即可直接对平行链共识进行确认，大幅提升了平行链交易的确认速度。

Description

平行链共识确认方法、设备和存储介质
技术领域
本申请涉及互联网技术领域，具体涉及一种平行链共识确认方法、设备和存储介质。
背景技术
申请人在此前申请的一系列平行链专利申请中构建了一整套平行链架构，在该套架构中，各平行链节点之间无需相互通信，平行链节点通过主链节点将平行链交易记录到主链上，各平行链节点从主链同步平行链交易以生成平行链区块，然后由各平行链节点中的若干共识节点分别生成共识交易并发送至主链节点，由主链节点通过执行各笔共识交易进行平行链共识、将平行链共识结果记录在主链上，再由各平行链节点同步各笔共识交易后在本地进行平行链自共识、将平行链自共识结果记录在平行链上。
上述平行链架构的缺陷在于：
一方面，所有平行链交易必须要记录到主链上，当一条主链配置的平行链数量越多时，主链上需要记录的平行链交易越多，导致主链和每一条平行链的tps(每秒事务处理量)都受限于主链的交易处理能力，无法水平扩展，难以满足某些业务高tps的需求；
另一方面，当主链分叉回滚时，平行链将跟随主链进行回滚，导致平行链的业务方难以快速获取到保障确定性的交易执行结果。
针对上述问题，申请人在与本申请同期提交的另一件申请中提出了一种使平行链的tps不受限于主链的交易处理能力、使平行链的业务方可以快速获取到保障确定性的交易执行结果的平行链共识机制。
在该平行链共识机制中，平行链无需将每一笔平行链交易记录到主链上，而只需要将每个平行链区块高度的主链存证交易记录到主链上，各平行链节点在确认最新高度的主链存证交易在主链上执行成功后，将相同高度的平行链存证交易存入本地交易池，即可确认该高度的平行链共识。
上述平行链共识机制中的确认速度还可进一步提升。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种大幅提升平行链交易的确认速度的平行链共识确认方法、设备和存储介质。
第一方面，本发明提供一种适用于平行链节点的平行链共识确认方法，包括：
与其它平行链节点共同通过不会发生分叉的第一共识协议对第一平行链节点所打包的第一平行链区块进行平行链共识；
接收第一平行链节点所生成并广播的第一平行链存证交易；其中，第一平行链存证交易包括第一主链存证交易的第一交易哈希；第一主链存证交易包括第一平行链区块的存证信息、由第一平行链节点在第一平行链区块的平行链共识成功后生成并发送至第一主链节点；
根据第一交易哈希向第二主链节点查询第一主链存证交易是否已存入第二主链节点的交易池：
是，则获取第一主链存证交易的若干字段，并根据若干字段验证第一主链存证交易的存证请求是否合法：
是，则将第一平行链存证交易存入本地交易池，将平行链共识的确认高度更新为第一平行链区块的区块高度。
第二方面，本发明提供一种适用于主链节点的平行链共识确认方法，包括：
接收第二平行链节点发送的主链存证查询请求；其中，主链存证查询请求由第二平行链节点在与其它平行链节点共同通过不会发生分叉的第一共识协议对第一平行链节点所打包的第一平行链区块进行平行链共识，并接收第一平行链节点所生成并广播的第一平行链存证交易后，根据第一平行链存证交易所包括的第一主链存证交易的第一交易哈希所生成；
根据第一交易哈希查询第一主链存证交易是否已存入本地交易池：
是，则将第一主链存证交易的若干字段返回给第二平行链节点，以供根据若干字段验证第一主链存证交易的存证请求是否合法：
是，则将第一平行链存证交易存入第二平行链节点的交易池，将平行链共识的确认高度更新为第一平行链区块的区块高度。
第三方面，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平行链共识确认方法。
第四方面，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平行链共识确认方法。
本发明诸多实施例提供的平行链共识确认方法、设备和存储介质通过为平行链配置不会分叉的共识协议，由打包区块的平行链节点向主链发送存证平行链区块的主链存证交易，再由各平行链节点分别向主链节点查询该主链存证交易是否存入主链节点的交易池、验证存入主链节点交易池的主链存证交易的存证请求是否合法、在验证通过时直接将相应的平行链存证交易存入本地交易池，实现了平行链节点可以无需等待主链存证交易在主链上的共识即可直接对平行链共识进行确认，大幅提升了平行链交易的确认速度。
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平行链共识确认方法的流程图。
图2为图1所示方法的一种优选实施方式中响应用户端的平行链交易查询请求的流程图。
图3为本发明一实施例提供的另一种平行链共识确认方法的流程图。
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。
图1为本发明一实施例提供的一种平行链共识确认方法的流程图。
如图1所示，在本实施例中，本发明提供一种适用于平行链节点的平行链共识确认方法，包括：
S11：与其它平行链节点共同通过不会发生分叉的第一共识协议对第一平行链节点所打包的第一平行链区块进行平行链共识；
S13：接收第一平行链节点所生成并广播的第一平行链存证交易；其中，第一平行链存证交易包括第一主链存证交易的第一交易哈希；第一主链存证交易包括第一平行链区块的存证信息、由第一平行链节点在第一平行链区块的平行链共识成功后生成并发送至第一主链节点；
S15：根据第一交易哈希向第二主链节点查询第一主链存证交易是否已存入第二主链节点的交易池：
是，则执行步骤S17：获取第一主链存证交易的若干字段，并根据若干字段验证第一主链存证交易的存证请求是否合法：
是，则执行步骤S19：将第一平行链存证交易存入本地交易池，将平行链共识的确认高度更新为第一平行链区块的区块高度。
具体地，以下以主链M配置有若干条平行链m1、m2…，其中平行链m1配置有4个平行链节点a0、a1、a2、a3，平行链节点a0-a3通过PBFT共识协议进行平行链共识，并通过本发明提供的平行链共识确认方法对平行链共识进行确认为例，对图1所示的方法进行示例性的阐述。
在本实施例中，平行链m1的各平行链节点a0-a3通过PBFT共识协议进行平行链共识，在更多实施例中，还可以通过tendermint共识协议等不同共识协议进行平行链共识，只要该共识协议采用的算法可以保障共识不会发生分叉，即可实现相同的技术效果。
当平行链节点a0打包平行链区块高度为H1的平行链区块block1，将block1广播至a1-a3后，平行链节点a1执行步骤S11，与平行链节点a0、a2、a3共同通过PBFT共识协议对block1进行平行链共识。具体地，本领域技术人员可以理解多个区块链节点基于PBFT协议对一个区块进行共识的具体过程，此处不再具体赘述详细的共识过程。
在block1的平行链共识成功后，平行链节点a0生成一笔用于在主链上存证block1的主链存证交易tx1，将tx1发送至主链节点。与此同时，平行链节点a0还生成包括hash(tx1)的平行链存证交易tx2，将tx2广播至a1-a3。
在本实施例中，tx1所包括的block1的存证信息包括block1的区块高度H1、block1的区块哈希blockhash1，以及，block1的父区块哈希blockhash0(即，block1的上一区块block0的区块哈希)；在更多实施例中，上述存证信息还可以进一步包括block1的状态哈希，block1中各平行链交易的交易哈希，block1中各平行链交易执行结果的成功失败表，等其它一项或多项信息。
在步骤S13中，平行链节点a1接收平行链存证交易tx2。
在步骤S15中，平行链节点a1根据tx2中的hash(tx1)向主链节点A1查询tx1是否已存入主链节点A1的交易池：
否，则过一段时间后重复执行步骤S15，或，向其它主链节点查询tx1是否已存入其本地的交易池；
是，则平行链节点a1执行步骤S17，接收主链节点A1返回的tx1的payload字段，根据tx1的payload字段验证第一主链存证交易的存证请求是否合法(例如，以下至少一项验证：验证tx1所请求存证的block1的区块高度与本地所共识的block1的区块高度是否一致；验证tx1所请求存证的block1的区块哈希与本地所共识的block1的区块哈希是否一致；验证tx1所请求存证的block1的父区块哈希blockhash0与本地数据库中block1的父区块block0的区块哈希是否相同；验证tx1所请求存证的block1的状态哈希与本地所共识的block1的状态哈希是否一致，等等)：
否，则说明tx1将会在主链上执行失败；
是，则说明在不考虑tx1的手续费可能不足的问题(下文将阐述如何避免该问题)的前提下，tx1将在主链上执行成功，因此平行链节点a1执行步骤S19，将tx2存入本地交易池，将本地的平行链共识的确认高度更新为H1。
其中，为避免因tx1手续费不足而导致tx1在主链上执行失败，上述方案中可采用以下任意一种方式来保障tx1的手续费：
为平行链节点在主链上配置专用于发送主链存证交易并预存大量手续费的存证账户；
为平行链节点在主链上配置专用于发送主链存证交易并具备后付费权限的存证账户；
为平行链节点在主链上的存证账户配置取出余额时强制留存多笔主链存证交易手续费的提款制度；等等。
在上述方案中，平行链节点a0在广播tx2之后同样执行步骤S15-S19，平行链节点a2、a3同样执行步骤S11-S19，原理与平行链节点a1所执行的各步骤相同，不再赘述。
优选地，步骤S15还包括：向第二主链节点查询第一主链存证交易的发送地址所对应的账户能否保障支付第一主链存证交易的手续费。
具体地，当tx1的手续费支付无法得到完全的保障时(例如，在主链存证交易的手续费的后付费制度中，存证账户长期未清偿手续费账单导致丧失后付费权限；又例如，在主链存证交易的手续费的预付费制度中，存证账户长期未存入款项导致余额用尽，等等)，可以在查询tx1是否存入主链节点交易池的同时查询存证账户能否保障支付tx1的手续费：否，则等待tx1在主链上通过共识的执行结果。
上述实施例通过为平行链配置不会分叉的共识协议，由打包区块的平行链节点向主链发送存证平行链区块的主链存证交易，再由各平行链节点分别向主链节点查询该主链存证交易是否存入主链节点的交易池、验证存入主链节点交易池的主链存证交易的存证请求是否合法、在验证通过时直接将相应的平行链存证交易存入本地交易池，实现了平行链节点可以无需等待主链存证交易在主链上的共识即可直接对平行链共识进行确认，大幅提升了平行链交易的确认速度。
图2为图1所示方法的一种优选实施方式中响应用户端的平行链交易查询请求的流程图。
如图2所示，在一优选实施例中，上述方法还包括：
S21：接收第一用户端发送的平行链交易查询请求；其中，平行链交易查询请求包括第一平行链交易的第二交易哈希；
S23：根据第二交易哈希查询第一平行链交易所对应的第一区块高度，判断第一区块高度是否大于确认高度：
否，则执行步骤S24：根据第一平行链交易的执行结果生成第一查询结果并返回给第一用户端；
是，则执行步骤S25：查找第一区块高度的第二平行链存证交易，根据第二平行链存证交易所包括的第三交易哈希向第二主链节点查询第二主链存证交易是否已存入第二主链节点的交易池：
是，则执行步骤S27：获取第二主链存证交易的若干字段，并根据若干字段验证第二主链存证交易的存证请求是否合法：
是，则执行步骤S29：将第二平行链存证交易存入本地交易池，将平行链共识的确认高度更新为第一区块高度，以及，根据第一平行链交易的执行结果生成第二查询结果并返回给第一用户端。
具体地，以用户端C1查询平行链交易tx3为例：
在步骤S21中，平行链节点a1接收用户端C1发送的平行链交易查询请求，该请求包括hash(tx3)；
在步骤S23中，平行链节点a1根据hash(tx3)查找tx3所在的平行链区块的平行链区块高度H2，判断H2是否大于当前的确认高度H1：
否，则说明tx3所在的平行链区块的平行链共识已得到确认，因此执行步骤S24，根据tx3的执行结果生成第一查询结果并返回给用户端C1；
是，则执行步骤S25，查找高度为H2的平行链存证交易tx4，并根据tx4向主链节点进行查询(S25的后半部分及S27-S29的原理与上述S15-S19一致，不再赘述)，再根据主链的查询结果生成平行链交易的查询结果并返回给用户端C1。
图3为本发明一实施例提供的另一种平行链共识确认方法的流程图。图3所示的方法可配合图1所示的方法执行。
如图3所示，在本实施例中，本发明还提供一种适用于主链节点的平行链共识确认方法，包括：
S31：接收第二平行链节点发送的主链存证查询请求；其中，主链存证查询请求由第二平行链节点在与其它平行链节点共同通过不会发生分叉的第一共识协议对第一平行链节点所打包的第一平行链区块进行平行链共识，并接收第一平行链节点所生成并广播的第一平行链存证交易后，根据第一平行链存证交易所包括的第一主链存证交易的第一交易哈希所生成；
S33：根据第一交易哈希查询第一主链存证交易是否已存入本地交易池：
是，则执行步骤S35：将第一主链存证交易的若干字段返回给第二平行链节点，以供根据若干字段验证第一主链存证交易的存证请求是否合法：
是，则将第一平行链存证交易存入第二平行链节点的交易池，将平行链共识的确认高度更新为第一平行链区块的区块高度。
优选地，上述根据第一交易哈希查询第一主链存证交易是否已存入本地交易池还包括：
查询第一主链存证交易的发送地址所对应的账户能否保障支付第一主链存证交易的手续费。
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，计算机程序包含用于执行上述任一方法的程序代码。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 (7)

1.一种平行链共识确认方法，其特征在于，所述方法适用于平行链节点，所述方法包括：
与其它平行链节点共同通过不会发生分叉的第一共识协议对第一平行链节点所打包的第一平行链区块进行平行链共识；
接收所述第一平行链节点所生成并广播的第一平行链存证交易；其中，所述第一平行链存证交易包括第一主链存证交易的第一交易哈希；所述第一主链存证交易包括所述第一平行链区块的存证信息、由所述第一平行链节点在所述第一平行链区块的平行链共识成功后生成并发送至第一主链节点；
根据所述第一交易哈希向第二主链节点查询所述第一主链存证交易是否已存入所述第二主链节点的交易池：
是，则获取所述第一主链存证交易的若干字段，并根据所述若干字段验证所述第一主链存证交易的存证请求是否合法：
是，则将所述第一平行链存证交易存入本地交易池，将平行链共识的确认高度更新为所述第一平行链区块的区块高度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一交易哈希向第二主链节点查询所述第一主链存证交易是否已存入所述第二主链节点的交易池还包括：
向第二主链节点查询所述第一主链存证交易的发送地址所对应的账户能否保障支付所述第一主链存证交易的手续费。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：
接收第一用户端发送的平行链交易查询请求；其中，所述平行链交易查询请求包括第一平行链交易的第二交易哈希；
根据所述第二交易哈希查询所述第一平行链交易所对应的第一区块高度，判断所述第一区块高度是否大于所述确认高度：
否，则根据所述第一平行链交易的执行结果生成第一查询结果并返回给所述第一用户端；
是，则查找所述第一区块高度的第二平行链存证交易，根据所述第二平行链存证交易所包括的第三交易哈希向所述第二主链节点查询第二主链存证交易是否已存入所述第二主链节点的交易池：
是，则获取所述第二主链存证交易的若干字段，并根据所述若干字段验证所述第二主链存证交易的存证请求是否合法：
是，则将所述第二平行链存证交易存入本地交易池，将平行链共识的确认高度更新为所述第一区块高度，以及，根据所述第一平行链交易的执行结果生成第二查询结果并返回给所述第一用户端。
4.一种平行链共识确认方法，其特征在于，所述方法适用于主链节点，所述方法包括：
接收第二平行链节点发送的主链存证查询请求；其中，所述主链存证查询请求由所述第二平行链节点在与其它平行链节点共同通过不会发生分叉的第一共识协议对第一平行链节点所打包的第一平行链区块进行平行链共识，并接收所述第一平行链节点所生成并广播的第一平行链存证交易后，根据所述第一平行链存证交易所包括的第一主链存证交易的第一交易哈希所生成；
根据所述第一交易哈希查询所述第一主链存证交易是否已存入本地交易池：
是，则将所述第一主链存证交易的若干字段返回给所述第二平行链节点，以供根据所述若干字段验证所述第一主链存证交易的存证请求是否合法：
是，则将所述第一平行链存证交易存入所述第二平行链节点的交易池，将平行链共识的确认高度更新为所述第一平行链区块的区块高度。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一交易哈希查询所述第一主链存证交易是否已存入本地交易池还包括：
查询所述第一主链存证交易的发送地址所对应的账户能否保障支付所述第一主链存证交易的手续费。
6.一种设备，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1-5中任一项所述的方法。
7.一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1-5中任一项所述的方法。
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