CN111614721B - 一种多维区块链网、多维区块链网的生成方法、装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种多维区块链网、多维区块链网的生成方法、装置,该多维区块链网包括n个维度,n≥2,所述区块链网中的任一所述区块对应于n个维度的坐标值,所述坐标值用于表征n个维度对应的特征条件值,所述区块的区块体存储有在所述特征条件值的条件下产生的交易数据,所述区块的区块头存储有所述交易数据经过预设运算得到的数据信息、n个维度的所述坐标值以及第一哈希值,其中,所述第一哈希值包括与当前区块对应的锚定区块的区块哈希值。本申请提供了一种细粒度的区块链网架构,可以记录多维特征条件值的条件下产生的数据,实现了区块链的数据扩容,并通过区块的坐标快速定位区块,能够快速追溯特定条件下产生的数据。
Description
技术领域
本申请涉及区块链技术领域,尤其是涉及到一种多维区块链网、多维区块链网的生成方法、装置。
背景技术
随着信息技术的不断发展,区块链作为一项全新的技术得到大力的发展。区块链技术脱胎于2008年出现的比特币技术,是比特币的底层技术。区块链是指一串使用密码学方法相关联产生的区块,区块链中每个区块中的区块数据均与上一个区块中的区块数据存在关联,因此,无法通过篡改区块数据来进行作弊,能够确保任何区块上的区块数据均是公开透明的,提高了区块链中数据传输的安全性。
随着5G、物联网、AI等技术的发展,海量数据的催生、计算、传输、衍化成为可能,带来了生活方式的颠覆,对各行各业都会起到催化作用。数据和数据之间总是有着千丝万缕的联系(包括时间上状态的改变、空间上的关联和相互作用),然而往往因为人为因素或者物理因素对数据之间的关系产生破坏,现有的传统系统也无法细粒度的跟踪数据关系,需要一种细粒度且不可篡改存储模型。传统区块链模型以密码学、P2P网络、共识算法和账户交易模型四大底层技术为基础,可以看作以时间为单一维度不断增长区块高度,达到存储数据不可篡改的目的,进而记录数据状态的改变,但无法跟踪数据之间的关联关系并且这种关联无法追溯。
发明内容
有鉴于此,本申请提供了一种多维区块链网、多维区块链网的生成方法、装置,提供了一种细粒度的区块链网架构,可以记录多维特征条件值的条件下产生的数据,实现了区块链的数据扩容,并通过区块的坐标快速定位区块,能够快速追溯特定条件下产生的数据。
根据本申请的一个方面,提供了一种多维区块链网,所述区块链网包括n个维度,n≥2,所述区块链网中的任一所述区块对应于n个维度的坐标值,所述坐标值用于表征n个维度对应的特征条件值,所述区块的区块体存储有在所述特征条件值的条件下产生的交易数据,所述区块的区块头存储有所述交易数据经过预设运算得到的数据信息、n个维度的所述坐标值以及第一哈希值,其中,所述第一哈希值包括与当前区块对应的锚定区块的区块哈希值。
具体地,所述锚定区块包括基于所述坐标值确定的所述当前区块分别在n个维度上对应的前一个区块。
具体地,所述区块头还存储有第二哈希值,其中,所述第二哈希值基于所述数据信息、所述坐标值以及所述第一哈希值进行哈希运算确定。
具体地,所述锚定区块的区块哈希值为所述锚定区块的第二哈希值。
具体地,所述数据信息包括但不限于所述交易数据的Merkle root或所述交易数据的Merkle DAG。
根据本申请的另一方面,提供了一种多维区块链网的生成方法,所述方法用于上述的多维区块链网,所述方法包括:
基于新增区块对应的n个维度的特征条件值,获取在所述特征条件值的条件下产生的交易数据;
对所述交易数据经过预设运算得到相应的数据信息;
获取与所述新增区块对应的第一哈希值,其中,所述第一哈希值包括与所述新增区块对应的锚定区块的区块哈希值;
根据所述数据信息、所述特征条件对应的n个维度的坐标值以及所述第一哈希值生成所述新增区块的区块头,以及根据所述交易数据生成所述新增区块的区块体。
具体地,所述获取与所述新增区块对应的第一哈希值,具体包括:
基于所述坐标值,分别确定所述新增区块在n个维度上的前一个区块为所述锚定区块;
获取所述锚定区块的区块哈希值作为所述新增区块的第一哈希值。
具体地,所述根据所述数据信息、所述特征条件对应的n个维度的坐标值以及所述第一哈希值生成所述新增区块的区块头,具体包括:
基于所述数据信息、所述坐标值以及所述第一哈希值进行哈希运算,得到所述新增区块的第二哈希值;
根据所述第二哈希值、所述数据信息、所述坐标值以及所述第一哈希值,生成所述区块头。
具体地,所述锚定区块的区块哈希值为所述锚定区块的第二哈希值。
具体地,所述数据信息包括所述交易数据的Merkle root或所述交易数据的Merkle DAG。
根据本申请的另一方面,提供了一种多维区块链网的生成装置,所述方法用于上述的多维区块链网,所述装置包括:
交易数据获取模块,用于基于新增区块对应的n个维度的特征条件值,获取在所述特征条件值的条件下产生的交易数据;
数据信息计算模块,用于对所述交易数据经过预设运算得到相应的数据信息;
第一哈希值获取模块,用于获取与所述新增区块对应的第一哈希值,其中,所述第一哈希值包括与所述新增区块对应的锚定区块的区块哈希值;
区块生成模块,用于根据所述数据信息、所述特征条件对应的n个维度的坐标值以及所述第一哈希值生成所述新增区块的区块头,以及根据所述交易数据生成所述新增区块的区块体。
具体地,所述第一哈希值获取模块,具体包括:
锚定区块确定单元,用于基于所述坐标值,分别确定所述新增区块在n个维度上的前一个区块为所述锚定区块;
第一哈希值获取单元,用于获取所述锚定区块的区块哈希值作为所述新增区块的第一哈希值。
具体地,所述区块生成模块,具体包括:
第二哈希值计算单元,用于基于所述数据信息、所述坐标值以及所述第一哈希值进行哈希运算,得到所述新增区块的第二哈希值;
区块生成单元,用于根据所述第二哈希值、所述数据信息、所述坐标值以及所述第一哈希值,生成所述区块头。
具体地,所述锚定区块的区块哈希值为所述锚定区块的第二哈希值。
具体地,所述数据信息包括但不限于所述交易数据的Merkle root或所述交易数据的Merkle DAG。
依据本申请又一个方面,提供了一种存储介质,其上存储有计算机程序,所述程序被处理器执行时实现上述多维区块链网的生成方法。
依据本申请再一个方面,提供了一种计算机设备,包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现上述多维区块链网的生成方法。
借由上述技术方案,本申请提供的一种多维区块链网的生成方法及装置、存储介质、计算机设备,通过设定多维区块链网,基于每个维度的特征条件值确定区块的坐标值,从而按照坐标值确定区块的位置,区块包括区块头和区块体,其中,区块体用于存储在特征条件值的条件下所产生的交易数据,区块头用于存储对交易数据进行预设运算所得到的数据信息、区块的坐标值,以及当前区块对应的锚定区块的区块哈希值。本申请实施例与现有技术中以时间为单一维度生成的区块链相比,提供了一种细粒度的区块链网架构,可以记录多维特征条件值的条件下产生的数据,实现了区块链的数据扩容,并通过区块的坐标快速定位区块,能够快速追溯特定条件下产生的数据。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1示出了本申请实施例提供的一种二维区块矩阵的区块头的结构示意图;
图2示出了本申请实施例提供的一种多维区块链网的生成方法的流程示意图;
图3示出了本申请实施例提供的另一种多维区块链网的生成方法的流程示意图;
图4示出了本申请实施例提供的一种多维区块链网的生成装置的结构示意图;
图5示出了本申请实施例提供的另一种多维区块链网的生成装置的结构示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。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。
本实施例中提供了一种多维区块链网,区块链网包括n个维度,n≥2,区块链网中的任一区块对应于n个维度的坐标值,坐标值用于表征n个维度对应的特征条件值,区块的区块体存储有在特征条件值的条件下产生的交易数据,区块的区块头存储有交易数据经过预设运算得到的数据信息、n个维度的坐标值以及第一哈希值,其中,第一哈希值包括与当前区块对应的锚定区块的区块哈希值。
在本申请实施例中,不同于传统区块链技术中,以时间为单一维度增加区块形成的区块链,本申请实施例提出了一种多维的区块链网,区块链网包括n个维度,维度数量包括至少两个,例如时间维度和距离维度,区块链网中的每个区块都对应于这些维度下的特征条件值,例如时间为2020年2月20日,距离目标位置100米,基于每个区块的特征条件值可以确定区块的相应坐标值,例如时间为2020年2月20日,距离目标位置100米对应于区块链网的区块坐标值为(255,255),利用区块坐标值可以实现对区块的快速定位。
另外,与现有的区块链技术相似的,本申请实施例中的多维区块也包含区块头和区块体,其中,区块体用于存储交易数据,图1示出了本申请实施例提供的一种二维区块矩阵的区块头的结构示意图,交易数据在相应的特征条件值的条件下产生,例如在时间为2020年2月20日,距离目标位置100米的条件下产生的交易数据,同时,在生成区块时,还需要对该交易数据进行特定的运算得出与交易数据对应的数据信息(如图1中 Merkle root(默克尔根) or Merkle DAG(Merkle directed acyclic graph,默克尔有向无环图)),例如对交易数据进行哈希运算得到对应的数据信息,计算所得的数据信息存储在区块头中,除此之外,区块头中还存储有当前区块的坐标值(如图1中(255,254)、(255,255)等)以及第一哈希值(如图1中XPrev hash、YPrev Hash),这里的第一哈希值是指当前区块对应的锚定区块的区块哈希值,锚定区块可以用于定位当前区块的位置,锚定区块的区块哈希值用于表征锚定区块的标识信息,锚定区块的区块哈希值可以为锚定区块的区块头中保存的全部哈希数据中的部分数据,也可以为对锚定区块的区块头中进行哈希运算得出的哈希值,在此不做限定。
通过应用本实施例的技术方案,通过设定多维区块链网,基于每个维度的特征条件值确定区块的坐标值,从而按照坐标值确定区块的位置,区块包括区块头和区块体,其中,区块体用于存储在特征条件值的条件下所产生的交易数据,区块头用于存储对交易数据进行预设运算所得到的数据信息、区块的坐标值,以及当前区块对应的锚定区块的区块哈希值。本申请实施例与现有技术中以时间为单一维度生成的区块链相比,提供了一种细粒度的区块链网架构,可以记录多维特征条件值的条件下产生的数据,实现了区块链的数据扩容,并通过区块的坐标快速定位区块,能够快速追溯特定条件下产生的数据。
在本申请任一实施例中,具体地,锚定区块包括基于坐标值确定的当前区块分别在n个维度上对应的前一个区块。
在上述实施例中,锚定区块的数量一般与区块的维度个数相同,当前区块是以锚定区块的某个维度的增长而增加的数据状态的改变形成的区块,例如,图1中的区块(265,255),可以看做是基于区块(255,255)的x轴维度的增长,造成交易数据的改变所形成的区块,也可以看做是基于区块(256,254)的y轴维度的增长,而造成交易数据的改变所形成的区块,那么区块(265,255)的锚定区块为区块(255,255)和区块(256,254),相应的,区块(265,255)的区块头中存储的第一哈希值为区块(255,255)的区块哈希值和区块(256,254)的区块哈希值。
需要说明的是,若当前区块为当前区块链网的第一个区块时,当前区块没有与之对应的锚定区块,这时可以设定一个或n个锚定区块作为当前区块的锚定区块。
在本申请任一实施例中,具体地,区块头还存储有第二哈希值,其中,第二哈希值基于数据信息、坐标值以及第一哈希值进行哈希运算确定。
在上述实施例中,区块头中还存储有当前区块的第二哈希值,第二哈希值为对当前区块的区块头中的数据信息、坐标值以及第一哈希值组成的字符和数字进行哈希运算得到的哈希值。其中,数据信息、坐标值和第一哈希值的排列顺序不限。
在本申请任一实施例中,具体地,锚定区块的区块哈希值为锚定区块的第二哈希值。
在上述实施例中,在获取锚定区块的区块哈希值时,只需要获取锚定区块中的第二哈希值即可,无需在新建新的区块时,再对锚定区块的区块头进行哈希运算。
在本申请任一实施例中,具体地,数据信息包括交易数据的Merkle root或交易数据的Merkle DAG。
在上述实施例中,数据信息的存储形式不限定,可以为Merkle root或MerkleDAG。
在本实施例中提供了一种多维区块链网的生成方法,如图2所示,该方法包括:
步骤201,基于新增区块对应的n个维度的特征条件值,获取在特征条件值的条件下产生的交易数据;
步骤202,对交易数据经过预设运算得到相应的数据信息;
步骤203,获取与新增区块对应的第一哈希值,其中,第一哈希值包括与新增区块对应的锚定区块的区块哈希值;
步骤204,根据数据信息、特征条件对应的n个维度的坐标值以及第一哈希值生成新增区块的区块头,以及根据交易数据生成新增区块的区块体。
在上述实施例中,首先,基于当前的新增区块对应的n个维度的特征条件值,获取在该特征条件值的条件下产生的交易数据,例如在时间为2020年2月20日,距离目标位置100米的条件下产生的交易数据;其次,对该交易数据进行特定的运算得出与交易数据对应的数据信息,例如对交易数据进行哈希运算得到对应的数据信息;然后,获取与当前的新增区块对应的第一哈希值,这里的第一哈希值是指当前区块对应的锚定区块的区块哈希值,锚定区块可以用于定位当前区块的位置,锚定区块的区块哈希值用于表征锚定区块的标识信息,锚定区块的区块哈希值可以为锚定区块的区块头中保存的全部哈希数据中的部分数据,也可以为对锚定区块的区块头中进行哈希运算得出的哈希值,在此不做限定;最后,将交易数据存储于区块体中,将数据信息、特征条件对应的n个维度的坐标值以及第一哈希值存储于区块头中,以得到新增区块。
进一步的,作为上述实施例具体实施方式的细化和扩展,为了完整说明本实施例的具体实施过程,提供了另一种多维区块链网的生成方法,如图3所示,该方法包括:
步骤301,基于新增区块对应的n个维度的特征条件值,获取在特征条件值的条件下产生的交易数据;
步骤302,对交易数据经过预设运算得到相应的数据信息;
步骤303,基于坐标值,分别确定新增区块在n个维度上的前一个区块为锚定区块;
步骤304,获取锚定区块的区块哈希值作为新增区块的第一哈希值。
在步骤303和步骤304中,锚定区块的数量一般与区块的维度个数相同,当前区块是以锚定区块的某个维度的增长而增加的数据状态的改变形成的区块,例如,图1中的区块(265,255),可以看做是基于区块(255,255)的x轴维度的增长,造成交易数据的改变所形成的区块,也可以看做是基于区块(256,254)的y轴维度的增长,而造成交易数据的改变所形成的区块,那么区块(265,255)的锚定区块为区块(255,255)和区块(256,254),相应的,区块(265,255)的区块头中存储的第一哈希值为区块(255,255)的区块哈希值和区块(256,254)的区块哈希值。
需要说明的是,若当前区块为当前区块链网的第一个区块时,当前区块没有与之对应的锚定区块,这时可以设定一个或n个锚定区块作为当前区块的锚定区块。
步骤305,基于数据信息、坐标值以及第一哈希值进行哈希运算,得到新增区块的第二哈希值;
步骤306,根据第二哈希值、数据信息、坐标值以及第一哈希值,生成区块头。
在步骤305和步骤306中,区块头中还存储有当前区块的第二哈希值,第二哈希值为对当前区块的区块头中的数据信息、坐标值以及第一哈希值组成的字符和数字进行哈希运算得到的哈希值。其中,数据信息、坐标值和第一哈希值的排列顺序不限。
步骤307,根据交易数据生成新增区块的区块体。
在本申请任一实施例中,具体地,锚定区块的区块哈希值为锚定区块的第二哈希值。
在上述实施例中,在获取锚定区块的区块哈希值时,只需要获取锚定区块中的第二哈希值即可,无需在新建新的区块时,再对锚定区块的区块头进行哈希运算。
在本申请任一实施例中,具体地,数据信息包括交易数据的Merkle root或交易数据的Merkle DAG。
在上述实施例中,数据信息的存储形式不限定,可以为Merkle root或MerkleDAG。
进一步的,作为图1方法的具体实现,本申请实施例提供了一种多维区块链网的生成装置,如图4所示,该装置包括:
交易数据获取模块41,用于基于新增区块对应的n个维度的特征条件值,获取在特征条件值的条件下产生的交易数据;
数据信息计算模块42,用于对交易数据经过预设运算得到相应的数据信息;
第一哈希值获取模块43,用于获取与新增区块对应的第一哈希值,其中,第一哈希值包括与新增区块对应的锚定区块的区块哈希值;
区块生成模块44,用于根据数据信息、特征条件对应的n个维度的坐标值以及第一哈希值生成新增区块的区块头,以及根据交易数据生成新增区块的区块体。
在具体的应用场景中,如图5所示,第一哈希值获取模块43,具体包括:
锚定区块确定单元431,用于基于坐标值,分别确定新增区块在n个维度上的前一个区块为锚定区块;
第一哈希值获取单元432,用于获取锚定区块的区块哈希值作为新增区块的第一哈希值。
在具体的应用场景中,如图5所示,区块生成模块44,具体包括:
第二哈希值计算单元441,用于基于数据信息、坐标值以及第一哈希值进行哈希运算,得到新增区块的第二哈希值;
区块生成单元442,用于根据第二哈希值、数据信息、坐标值以及第一哈希值,生成区块头。
在具体的应用场景中,锚定区块的区块哈希值为锚定区块的第二哈希值。
在具体的应用场景中,数据信息包括交易数据的Merkle root或交易数据的Merkle DAG。
需要说明的是,本申请实施例提供的一种多维区块链网的生成装置所涉及各功能单元的其他相应描述,可以参考图1至图3中的对应描述,在此不再赘述。
基于上述如图1至图3所示方法,相应的,本申请实施例还提供了一种存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述如图1至图3所示的多维区块链网的生成方法。
基于这样的理解,本申请的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM,U盘,移动硬盘等)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)执行本申请各个实施场景所述的方法。
基于上述如图1至图3所示的方法,以及图4、图5所示的虚拟装置实施例,为了实现上述目的,本申请实施例还提供了一种计算机设备,具体可以为个人计算机、服务器、网络设备等,该计算机设备包括存储介质和处理器;存储介质,用于存储计算机程序;处理器,用于执行计算机程序以实现上述如图1至图3所示的多维区块链网的生成方法。
可选地,该计算机设备还可以包括用户接口、网络接口、摄像头、射频(RadioFrequency,RF)电路,传感器、音频电路、WI-FI模块等等。用户接口可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)等,可选用户接口还可以包括USB接口、读卡器接口等。网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如蓝牙接口、WI-FI接口)等。
本领域技术人员可以理解,本实施例提供的一种计算机设备结构并不构成对该计算机设备的限定,可以包括更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
存储介质中还可以包括操作系统、网络通信模块。操作系统是管理和保存计算机设备硬件和软件资源的程序,支持信息处理程序以及其它软件和/或程序的运行。网络通信模块用于实现存储介质内部各组件之间的通信,以及与该实体设备中其它硬件和软件之间通信。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现,也可以通过硬件实现通过设定多维区块链网,基于每个维度的特征条件值确定区块的坐标值,从而按照坐标值确定区块的位置,区块包括区块头和区块体,其中,区块体用于存储在特征条件值的条件下所产生的交易数据,区块头用于存储对交易数据进行预设运算所得到的数据信息、区块的坐标值,以及当前区块对应的锚定区块的区块哈希值。本申请实施例与现有技术中以时间为单一维度生成的区块链相比,提供了一种细粒度的区块链网架构,可以记录多维特征条件值的条件下产生的数据,实现了区块链的数据扩容,并通过区块的坐标快速定位区块,能够快速追溯特定条件下产生的数据。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图,附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的。本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中,也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本申请序号仅仅为了描述,不代表实施场景的优劣。以上公开的仅为本申请的几个具体实施场景,但是,本申请并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本申请的保护范围。
Claims (4)
1.一种多维区块链网的生成方法,其特征在于,所述方法包括:
基于新增区块对应的n个维度的特征条件值,获取在所述特征条件值的条件下产生的交易数据;
对所述交易数据经过预设运算得到相应的数据信息;
基于坐标值,分别确定所述新增区块在n个维度上的前一个区块为锚定区块;获取所述锚定区块的区块哈希值作为所述新增区块的第一哈希值;
根据所述数据信息、所述特征条件对应的n个维度的坐标值以及所述第一哈希值生成所述新增区块的区块头,以及根据所述交易数据生成所述新增区块的区块体。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述数据信息、所述特征条件对应的n个维度的坐标值以及所述第一哈希值生成所述新增区块的区块头,具体包括:
基于所述数据信息、所述坐标值以及所述第一哈希值进行哈希运算,得到所述新增区块的第二哈希值;
根据所述第二哈希值、所述数据信息、所述坐标值以及所述第一哈希值,生成所述区块头。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述锚定区块的区块哈希值为所述锚定区块的第二哈希值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,所述数据信息包括但不限于所述交易数据的Merkle root或所述交易数据的Merkle DAG。
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