CN111724148A - 一种基于区块链系统的交易广播方法及节点 - Google Patents

一种基于区块链系统的交易广播方法及节点 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种基于区块链系统的交易广播方法及节点，涉及金融科技技术领域，该方法包括：第一节点接收到待共识交易后，根据交易位向量映射表确定与第一节点连接的第二节点是否已收到待共识交易，交易位向量映射表中包括第二节点发送的交易位向量，交易位向量用于表征第二节点接收的待共识交易，若未收到，则将待共识交易发送至第二节点，否则不发送。由于第一节点在接收到待共识交易后，通过查询交易位向量映射表确定未收到待共识交易的第二节点，并将待共识交易发送给未收到待共识交易的第二节点，而不是将待共识交易发送给所有第二节点，从而降低了带宽占用，提高区块链共识的效率。

Description

一种基于区块链系统的交易广播方法及节点
技术领域
本发明实施例涉及金融科技(Fintech)技术领域，尤其涉及一种基于区块链系统的交易广播方法及节点。
背景技术
随着计算机技术的发展，越来越多的技术应用在金融领域，传统金融业正在逐步向金融科技(Fintech)转变，区块链技术也不例外，但由于金融行业的安全性、实时性要求，也对技术提出的更高的要求。在区块链系统中，为了保证交易执行的准确性，通常需要节点向全网其他节点广播交易，使用多个节点对区块进行共识。如果节点的数量较多，则网络中会存在大量的重复交易，这些冗余的交易会增加网络带宽的消耗，同时节点需要不断从收到的交易中排除已收到过的重复交易，以避免出现同一笔交易被上链多次的可能，因此会加重节点的计算负担。
针对网络中交易重复的问题，目前采用的策略是为每条交易设置一个生命周期字段，该字段规定了该交易的最大被广播次数。交易每被一个节点转发时，该交易中的该字段的值减一。当交易中的该字段归零时，则节点拒绝转发该交易。然而，随着区块链节点不断加入或退出，区块链系统的网络规模会不断发生变化，可能会导致预先配置好的策略参数无法适应最新的网络规模。
发明内容
本发明实施例提供了一种基于区块链系统的交易广播方法及节点，用于将待共识交易发送给没有接收到该待共识交易的节点，从而减少占用的网络带宽。
一方面，本发明实施例提供了一种基于区块链系统的交易广播方法，该方法包括：
第一节点接收到待共识交易后，根据交易位向量映射表确定与所述第一节点连接的第二节点是否已收到所述待共识交易，所述交易位向量映射表中包括第二节点发送的交易位向量，所述交易位向量用于表征所述第二节点接收的待共识交易；
若未收到，则将所述待共识交易发送至所述第二节点。
本发明实施例中，第一节点将第二节点发送的交易位向量保存在交易位向量映射表中，其中交易位向量用于表征第二节点接收的待共识交易，故第一节点在接收到待共识交易后，通过查询交易位向量映射表确定未收到待共识交易的第二节点并将待共识交易发送给未收到待共识交易的第二节点，而不是将待共识交易发送给所有第二节点，从而降低了带宽占用以及节点的计算量，提高区块链共识的效率。
可选地，所述第一节点接收到待共识交易后，还包括：
所述第一节点依次从哈希函数列表中获取哈希函数对所述待共识交易进行哈希映射，获得所述待共识交易的哈希值；
所述第一节点每次获得所述待共识交易的哈希值后，根据所述待共识交易的哈希值确定所述待共识交易在计数器向量中的目标位置，并将所述目标位置的计数器加一。
本发明实施例中，节点在接收到待共识交易后，将待共识交易插入本节点的计数器向量，以表明本节点已经获得了待共识交易，故其他节点在获知后不将待共识交易发送给已经获得待共识交易的节点，从而降低带宽的消耗。
可选地，还包括：
当所述待共识交易完成共识后，所述第一节点依次从哈希函数列表中获取哈希函数对所述待共识交易进行哈希映射，获得所述待共识交易的哈希值；
所述第一节点每次获得所述待共识交易的哈希值后，根据所述待共识交易的哈希值确定所述待共识交易在计数器向量中的目标位置，并将所述目标位置的计数器减一。
本发明实施例中，当待共识交易完成共识后，节点从计数器向量中删除待共识交易，避免了该待共识交易干扰其他待共识交易在计数器向量中的查询结果。
可选地，所述交易位向量是根据计数器向量确定的，其中，所述交易位向量中每个交易位与所述计数器向量中每个计数器对应，当所述计数器向量的计数器的值为零时，所述交易位向量中对应的交易位的值为零，当所述计数器向量的计数器的值为非零时，所述交易位向量中对应的交易位的值为一。
本发明实施例中，第一节点将计数器向量转换为交易位向量，并将交易位向量发送给连接的第二节点，便于第二节点基于交易位向量获知第一节点接收的待共识交易，进而避免向第一节点发送重复的待共识交易，从而降低占用的带宽。
可选地，还包括：
所述第一节点接收第二节点发送的交易数据包，所述交易数据包中包括所述第二节点的标识和所述第二节点的交易位向量；
在确定所述交易位向量映射表中包括所述第二节点的标识时，采用接收到所述交易数据包中的交易位向量更新所述交易位向量映射表中所述第二节点对应的交易位向量；
否则将所述第二节点的标识和所述交易数据包中第二节点的交易位向量保存在所述交易位向量映射表中。
本发明实施例中，第一节点在接收到第二节点发送的交易位向量后，将第二节点的标识与接收的交易位向量对应保存在交易位向量映射表中，便于第一节点基于交易位向量获知第二节点接收的待共识交易，进而避免向第二节点发送重复的待共识交易，从而降低占用的带宽。
可选地，所述根据交易位向量映射表确定与所述第一节点连接的第二节点是否已收到所述待共识交易，包括：
所述第一节点从节点标识列表中获得第二节点的标识，所述节点标识列表用于保存与所述第一节点连接的第二节点的标识；
所述第一节点采用所述第二节点的标识查询所述交易位向量映射表；
在确定所述交易位向量映射表中包括所述第二节点的交易位向量时，所述第一节点依次从哈希函数列表中获取哈希函数对所述待共识交易进行哈希映射，获得所述待共识交易的哈希值；
所述第一节点每次获得所述待共识交易的哈希值后，根据所述待共识交易的哈希值确定所述待共识交易在所述第二节点的交易位向量中对应的目标交易位；
所述第一节点根据所述目标交易位的值是否为零确定与所述第一节点连接的第二节点是否已收到所述待共识交易。
一方面，本发明实施例提供了一种第一节点，包括：
处理模块，用于接收到待共识交易后，根据交易位向量映射表确定与所述第一节点连接的第二节点是否已收到所述待共识交易，所述交易位向量映射表中包括所述第一节点接收的第二节点发送的交易位向量，所述交易位向量用于表征所述第二节点接收的待共识交易；
发送模块，用于若未收到，则将所述待共识交易发送至所述第二节点。
可选地，所述处理模块还用于：
接收到待共识交易后，依次从哈希函数列表中获取哈希函数对所述待共识交易进行哈希映射，获得所述待共识交易的哈希值；
每次获得所述待共识交易的哈希值后，根据所述待共识交易的哈希值确定所述待共识交易在计数器向量中的目标位置，并将所述目标位置的计数器加一，所述计数器向量为的计数器向量。
可选地，所述处理模块还用于：
当所述待共识交易完成共识后，依次从哈希函数列表中获取哈希函数对所述待共识交易进行哈希映射，获得所述待共识交易的哈希值；
每次获得所述待共识交易的哈希值后，根据所述待共识交易的哈希值确定所述待共识交易在计数器向量中的目标位置，并将所述目标位置的计数器减一。
可选地，所述交易位向量是根据计数器向量确定的，其中，所述交易位向量中每个交易位与所述计数器向量中每个计数器对应，当所述计数器向量的计数器的值为零时，所述交易位向量中对应的交易位的值为零，当所述计数器向量的计数器的值为非零时，所述交易位向量中对应的交易位的值为一。
可选地，所述处理模块还用于：
接收第二节点发送的交易数据包，所述交易数据包中包括所述第二节点的标识和所述第二节点的交易位向量；
在确定所述交易位向量映射表中包括所述第二节点的标识时，采用接收到所述交易数据包中的交易位向量更新所述交易位向量映射表中所述第二节点对应的交易位向量；
否则将所述第二节点的标识和所述交易数据包中第二节点的交易位向量保存在所述交易位向量映射表中。
可选地，所述处理模块具体用于：
从节点标识列表中获得第二节点的标识，所述节点标识列表用于保存与所述第一节点连接的第二节点的标识；
采用所述第二节点的标识查询所述交易位向量映射表；
在确定所述交易位向量映射表中包括所述第二节点的交易位向量时，依次从哈希函数列表中获取哈希函数对所述待共识交易进行哈希映射，获得所述待共识交易的哈希值；
每次获得所述待共识交易的哈希值后，根据所述待共识交易的哈希值确定所述待共识交易在所述第二节点的交易位向量中对应的目标交易位；
根据所述目标交易位的值是否为零确定与所述第一节点连接的第二节点是否已收到所述待共识交易。
一方面，本发明实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器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基于区块链系统的交易广播方法的步骤。
一方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有可由计算机设备执行的计算机程序，当所述程序在计算机设备上运行时，使得所述计算机设备执行上述基于区块链系统的交易广播方法的步骤。
本发明实施例中，第一节点将第二节点发送的交易位向量保存在交易位向量映射表中，其中交易位向量用于表征第二节点接收的待共识交易，故第一节点在接收到待共识交易后，通过查询交易位向量映射表确定未收到待共识交易的第二节点并将待共识交易发送给未收到待共识交易的第二节点，而不是将待共识交易发送给所有第二节点，从而降低了带宽占用以及节点的计算量，提高区块链共识的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种区块链系统的架构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种基于区块链系统的交易广播方法的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种将待共识交易插入计数器向量的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的一种从计数器向量中删除待共识交易的流程示意图；
图5为本发明实施例提供的一种获得交易位向量的流程示意图；
图6为本发明实施例提供的一种保存交易位向量的流程示意图；
图7为本发明实施例提供的一种基于区块链系统的交易广播方法的流程示意图；
图8为本发明实施例提供的一种第一节点的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了方便理解，下面对本发明实施例中涉及的名词进行解释。
金融科技(Fintech)技术领域通常涉及到多种交易，比如，银行的交易可以包括售卡交易、存款交易、贷款交易、保险交易、理财交易等，银行每天的交易量可以达到数千笔甚至数万笔。随着区块链技术的逐步发展，金融科技领域也可以使用区块链技术来处理交易，举例来说，若多家银行之间涉及到相关交易，则可以通过设置联盟链来同步处理相关交易，或者还可以将法院、客户等同时上链，共同维护联盟链的安全和稳定。
区块链系统可以是由多个节点组成的点对点(Peer To Peer，P2P)网络。P2P是一种运行在传输控制协议(Transmission Control Protocol，TCP)协议之上的应用层协议，在区块链系统中的节点可以彼此对等，系统中不存在中心节点，因此每个节点都可以随机地连接其它节点。在区块链系统中，每个节点内部都可以设置有预设数据库，各个节点通过预设数据库共同维护区块链系统中的公共账本，节点内部的预设数据库可以存储区块链系统中的区块数据；其中，区块数据包括区块头和区块体，区块头包括上一区块的哈希值、本区块的哈希值、本区块的块高、时间戳等信息，区块体包括交易数据，比如区块链系统中的节点对该区块进行共识的过程中待处理的交易数据以及处理待处理的交易数据得到的交易结果。
交易：表示一方向另一方发起了一个事务请求，可以用于转移资产、改变帐户状态或系统配置。只有区块链系统中的节点对交易达成共识后，交易所代表的事务才能生效，此过程称为交易上链。
交易广播：区块链系统中的节点在收到客户端或其他节点发来的交易时，会对交易进行验证，若交易合法，则会将此交易转发给网络中自己所连接的节点，以使交易尽可能到达区块链网络中的所有节点，从而使得该交易被尽快打包为区块并上链，这个过程被称为交易广播。
哈希函数：一种用于将任意长度的输入映射为固定长度的输出的函数，在传入相同的值时，哈希函数的返回值必定相同。但当传入不同值时，由于哈希函数输入值域为无穷大，输出域有固定的范围，因此可能会出现哈希函数返回值相同的情况，此时称为发生了哈希碰撞。
位向量：指元素类型为布尔值的数组，布尔值只有true和false两种。在实际应用中，true往往使用1表示，false使用0表示，因此一个布尔值可以只使用一个bit来表示。
图1为本发明实施例提供的一种区块链系统的架构示意图，如图1所示，区块链系统中可以包括N个节点，分别为节点1至节点N，区块链系统中任意两个节点可以通信连接，从而共同维护区块链系统。其中，任意两个节点可以通过有线方式连接，或者也可以通过无线方式连接，具体不作限定。
本发明实施例中，区块链系统中的节点可以具有多种功能，比如，路由功能、交易功能、区块链功能和共识功能等。具体地说，区块链系统中的节点可以把其他节点传送过来的交易数据等信息传送给更多的节点以实现节点之间的通信；或者，区块链系统中的节点可以用于支持用户进行交易；或者，区块链系统中的节点可以用于记录历史上的所有交易；或者，区块链系统中的节点可以通过验证和记录交易生成区块链中的新区块。实际应用中，路由功能是区块链系统中的每个节点必须具有的功能，而其它功能可由本领域技术人员根据实际需要进行设置。
需要说明的是，区块链系统中的一个节点可以在一台物理机(服务器)上，且一个节点具体可以是指服务器中运行的一个进程或者一系列进程。比如，节点1可以为一个服务器上运行的一个进程，或者也可以为是指服务器，具体不作限定。
如图1所示，该系统架构中还可以包括客户端设备200，客户端设备200可以通过接入区块链网络与区块链系统中的任一节点连接。具体实施中，客户端设备200可以将交易发送给区块链系统中的任一节点，区块链系统中的某一节点在接收到交易后，可以将交易同步给区块链系统中的其它节点。该节点在同步交易后，还可以将交易存储在节点内部的交易池中；相应地，其它节点在接收到该节点同步的交易后，也可以将交易存储在其它节点内部的交易池中。如此，若某一节点确定处理多条交易，则可以从内部的交易池中获取多条交易，进而进行后续的交易处理及区块共识。
其中，交易可以以栈的形式存储在交易池中；如此，若某一节点确定处理多条交易，则可以从内部的交易池中获取最早入栈的多条交易进行后续的处理及共识过程。
基于图1所示的系统架构图，本发明实施例提供了一种基于区块链系统的交易广播方法的流程，如图2所示，该方法的流程由第一节点执行，该第一节点可以是图1所示的任意一个节点，包括以下步骤：
步骤S201，第一节点接收到待共识交易后，根据交易位向量映射表确定与第一节点连接的第二节点是否已收到待共识交易。
具体地，待共识交易可以是客户端设备发送给第一节点的，也可以是区块链系统中除第一节点之外的任意一个第二节点发送给第一节点的，第二节点为区块链系统中与第一节点连接的任意一个节点。
交易位向量映射表中包括第二节点发送的交易位向量，交易位向量用于表征第二节点接收的待共识交易。具体实施中，第一节点接收到第二节点发送的交易位向量后，将第二节点的标识以及第二节点发送的交易位向量对应保存在交易位向量映射表中。
步骤S202，若未收到，则将待共识交易发送至第二节点。
具体地，当第二节点未收到待共识交易时，将待共识交易发送至第二节点，否则不将待共识交易发送至第二节点。
本发明实施例中，第一节点将第二节点发送的交易位向量保存在交易位向量映射表中，其中交易位向量用于表征第二节点接收的待共识交易，故第一节点在接收到待共识交易后，通过查询交易位向量映射表确定未收到待共识交易的第二节点并将待共识交易发送给未收到待共识交易的第二节点，而不是将待共识交易发送给所有第二节点，从而降低了带宽占用以及节点的计算量，提高区块链共识的效率。
可选地，在上述步骤S201中，第一节点接收到待共识交易后，依次从哈希函数列表中获取哈希函数对待共识交易进行哈希映射，获得待共识交易的哈希值。第一节点每次获得待共识交易的哈希值后，根据待共识交易的哈希值确定待共识交易在计数器向量中的目标位置，并将目标位置的计数器加一。
具体实施中，哈希函数列表中包括预设数量的哈希函数，比如BKDR哈希函数、SDBM哈希函数、AP哈希函数等。区块链系统中每个节点中都包括哈希函数列表，且哈希函数列表中的哈希函数相同。
区块链系统中每个节点包括一个计数器向量，计数器向量的初始化过程为：从配置文件中读取预计的同一时间内待转发的待共识交易的数量n，以及预计的误判率p，区块链系统中所有节点的n及p配置应当一致。节点采用下述公式(1)确定最优的计数器向量长度m，公式(1)具体为：
Figure BDA0002550025550000101
其中，m表示计数器向量长度，n表示预计的同一时间内待转发的待共识交易的数量，p表示预计的误判率。
节点分配一个长度为m的计数器向量v，并将计数器向量v中所有元素置为0。然后采用下述公式(2)确定所需要的哈希函数个数，公式(2)具体为：
k＝ln2*(m/n)........(2)
其中，k表示所需要的哈希函数个数，n表示预计的同一时间内待转发的待共识交易的数量，m表示计数器向量长度。节点检查k是否大于哈希函数列表的长度，如果是，则设置k等于哈希函数列表的长度。
示例性地，设定预计的准确率为0.9，即预计的误判率p＝0.1，设定预计的同一时间内待转发的待共识交易的数量n＝100000，则采用上述公式(1)可以获得最优的计数器向量长度m＝479252。进一步地，采用上述公式(2)可以获得需要的哈希函数个数k＝4。需要说明的是，本发明实施例并不仅限于上述举例说明的一种设置哈希函数个数的实施方式，在具体实施过程中，可以根据使用者的实际需求进行设置，比如当计数器向量长度m较大时，可以增加哈希函数个数k等。
示例性地，设定哈希函数列表长度为w，计数器向量长度为m，第一节点采用上述方法确定哈希函数列表和计数器向量后，第一节点基于哈希函数列表将待共识交易插入计数器向量的过程，具体包括以下步骤，如图3所示：
步骤S301，设置j＝1。
步骤S302，第一节点判断j是否大于哈希函数列表长度w，如果是，则跳转至步骤S307，否则，跳转至步骤S303。
步骤S303，第一节点从哈希函数列表中选择第j个哈希函数hashj，并使用hashj计算待共识交易的哈希值。
步骤S304，第一节点将得到的哈希值对计数器向量长度m取模，获得下标t。
步骤S305，第一节点将计数器向量v中下标为t的计数器加1。
步骤S306，设置j＝j+1，跳转至步骤S302。
步骤S307，结束。
需要说明的是，区块链系统中除第一节点之外的其他节点在接收到待共识交易后，也可以采用上述方法将待共识交易插入计数器向量中，此处不再赘述。
本发明实施例中，节点在接收到某个待共识交易后，将待共识交易插入本节点的计数器向量，以表明本节点已经获得了该待共识交易，故其他节点在获知后不将该待共识交易发送给已经获得该待共识交易的节点，从而降低带宽的消耗。
可选地，在上述步骤S201中，当待共识交易完成共识后，第一节点依次从哈希函数列表中获取哈希函数对待共识交易进行哈希映射，获得待共识交易的哈希值。第一节点每次获得待共识交易的哈希值后，根据待共识交易的哈希值确定待共识交易在计数器向量中的目标位置，并将目标位置的计数器减一。
具体实施中，当待共识交易完成共识并上链后，节点之间不需要再广播该待共识交易，故可以从计数器向量中删除该标待共识交易，以避免该待共识交易干扰其他待共识交易在计数器向量中的查询结果。
示例性地，设定哈希函数列表长度为w，计数器向量长度为m，第一节点基于哈希函数列表从计数器向量中删除待共识交易的过程具体包括以下步骤，如图4所示：
步骤S401，设置j＝1。
步骤S402，第一节点判断j是否大于哈希函数列表长度w，如果是，则跳转至步骤S407，否则，跳转至步骤S403。
步骤S403，第一节点从哈希函数列表中选择第j个哈希函数hashj，并使用hashj计算待共识交易的哈希值。
步骤S404，第一节点将所得哈希值对计数器向量长度m取模，获得下标t。
步骤S405，第一节点将计数器向量v中下标为t的计数器减1。
步骤S406，设置j＝j+1，跳转至步骤S402。
步骤S407，结束。
需要说明的是，当待共识交易完成共识后，区块链系统中除第一节点之外的其他节点也可以采用上述方法从计数器向量中删除待共识交易，此处不再赘述。
本发明实施例中，当待共识交易完成共识后，节点从计数器向量中删除待共识交易，避免了该待共识交易干扰其他待共识交易在计数器向量中的查询结果。
可选地，在上述步骤S301中，交易位向量是根据计数器向量确定的，其中，交易位向量中每个交易位与计数器向量中每个计数器对应，当计数器向量的计数器的值为零时，交易位向量中对应的交易位的值为零，当计数器向量的计数器的值为非零时，交易位向量中对应的交易位的值为一。
具体实施中，区块链系统中每个节点包括一个节点标识列表，节点标识列表用于保存与第一节点连接的第二节点的标识。以第一节点举例来说，当有节点连接至第一节点或者与第一节点断连时，第一节点在节点标识列表中增加或删除该节点的标识。区块链系统中每个节点的标识是唯一的，比如采用通用唯一识别码作为节点的标识。第一节点周期性地将计数器向量转换为交易位向量，然后将交易位向量发送给与第一节点连接的第二节点，其中，第二节点为区块链系统中与第一节点连接的其他任一节点，交易位向量与计数器向量的长度相同。
示例性地，设定计数器向量长度为m，节点标识列表的长度为b，节点标识为节点ID，第一节点将计数器向量转换为交易位向量，并将交易位向量发送给与第一节点连接的第二节点的过程包括以下步骤，如图5所示：
步骤S501，第一节点分配一个空位向量。
步骤S502，设置i＝1。
步骤S503，第一节点判断i是否大于计数器向量v的长度m，如果是，则跳转至步骤S508，否则，跳转至步骤S504。
步骤S504，第一节点判断计数器向量v中下标为i的计数器是否为0，如果是，则跳转至步骤S505，否则，跳转至步骤S506。
步骤S505，第一节点在空位向量尾部插入0，跳转至步骤S507。
步骤S506，第一节点在空位向量尾部插入1。
步骤S507，设置i＝i+1，跳转至步骤S503。
步骤S508，第一节点将位向量以及自身的节点ID封装为一个交易数据包。
步骤S509，第一节点读取节点标识列表。
步骤S510，设置a＝1。
步骤S511，第一节点检查a是否大于节点标识列表的长度b，如果是，则跳转至步骤S514，否则，跳转至步骤S512。
步骤S512，第一节点向节点标识列表中第a个节点发送步骤S508中生成的交易数据包。
步骤S513，设置a＝a+1，跳转至步骤S511。
步骤S514，结束。
需要说明的是，区块链系统中除第一节点之外的其他节点也可以采用上述方法将的计数器向量转换为交易位向量，并将交易位向量发送给连接的节点，此处不再赘述。
本发明实施例中，第一节点将计数器向量转换为交易位向量，并将交易位向量发送给连接的第二节点，便于第二节点基于交易位向量获知第一节点接收的待共识交易，进而避免向第一节点发送重复的待共识交易，从而降低占用的带宽。
可选地，在上述步骤S201中，第一节点接收第二节点发送的交易数据包，交易数据包中包括第二节点的标识和第二节点的交易位向量。在确定交易位向量映射表中包括第二节点的标识时，采用接收到交易数据包中的交易位向量更新交易位向量映射表中第二节点对应的交易位向量。否则将第二节点的标识和交易数据包中第二节点的交易位向量保存在交易位向量映射表中。
具体实施中，区块链系统中每个节点的交易位向量映射表采用键值的方式存储，以第一节点举例来说，以第二节点的标识为键，以第二节点的交易位向量为值，将第二节点的标识和第二节点的交易位向量保存在交易位向量映射表中。
示例性地，设定节点标识为节点ID，交易位向量映射表采用键值的方式存储，第一节点接收第二节点发送的交易位向量的过程包括以下步骤，如图6所示：
步骤S601，第一节点接收第二节点发送的交易数据包。
步骤S602，第一节点从交易数据包中解码出第二节点的节点ID及交易位向量。
步骤S603，第一节点判断第二节点的节点ID是否在交易位向量映射表中，如果是，则跳转至步骤S605，否则，跳转至步骤S604。
步骤S604，第一节点在交易位向量映射表中新建一个键为第二节点的节点ID，值为接收的交易位向量的键值。
步骤S605，第一节点将交易位向量映射表中第二节点的节点ID所对应的交易位向量更新为接收的交易位向量。
步骤S606，结束。
需要说明的是，区块链系统中除第一节点之外的其他节点也可以采用上述方法接收其他节点发送的交易位向量，此处不再赘述。
本发明实施例中，第一节点在接收到第二节点发送的交易位向量后，将第二节点的标识与接收的交易位向量对应保存在交易位向量映射表中，便于第一节点基于交易位向量获知第二节点接收的待共识交易，进而避免向第二节点发送重复的待共识交易，从而降低占用的带宽。
可选地，在上述步骤S201中，第一节点根据交易位向量映射表确定与第一节点连接的第二节点是否已收到待共识交易时，具体包括以下步骤：
第一节点从节点标识列表中获得第二节点的标识。第一节点采用第二节点的标识查询交易位向量映射表，在确定交易位向量映射表中包括第二节点的交易位向量时，第一节点依次从哈希函数列表中获取哈希函数对待共识交易进行哈希映射，获得待共识交易的哈希值。第一节点每次获得待共识交易的哈希值后，根据待共识交易的哈希值确定待共识交易在第二节点的交易位向量中对应的目标交易位，然后根据目标交易位的值是否为零确定与第一节点连接的第二节点是否已收到待共识交易。
具体实施中，节点标识列表用于保存与第一节点连接的第二节点的标识，交易位向量中每个交易位与计数器向量中每个计数器对应，故将待共识交易的多个哈希值，与节点的交易位向量中对应的目标交易位进行比对，可以确定节点是否已经接收了待共识交易。
示例性地，设定哈希函数列表长度为w，节点标识列表的长度为b，节点标识为节点ID，第一节点确定未收到待共识交易的第二节点的过程具体包括以下步骤，如图7所示：
步骤S701，第一节点读取节点标识列表。
步骤S702，设置a＝1。
步骤S703，第一节点判断a是否大于节点标识列表的长度b，如果是，则跳转至步骤S714，否则，跳转至步骤S704。
步骤S704，第一节点获取节点标识列表中第a个节点ID。
步骤S705，第一节点判断该第a个节点ID是否在交易位向量映射表中，如果是，则跳转至步骤S706，否则，跳转至步骤S712。
步骤S706，设置j＝1。
步骤S707，第一节点判断j是否大于哈希函数列表长度w，如果是，则跳转至步骤S713，否则，跳转至步骤S708。
步骤S708，第一节点从哈希函数列表中选择第j个哈希函数hashj，并使用hashj计算待共识交易的哈希值。
步骤S709，第一节点将所得哈希值对交易位向量长度取模，得到下标t。
步骤S710，判断交易位向量中下标为t的目标交易位是否为0；如果是，则跳转至步骤S712，否则，跳转至步骤S711。
步骤S711，设置j＝j+1，跳转至步骤S707。
步骤S712，向第a个已连接的节点发送交易。
步骤S713，设置a＝a+1，并跳转至步骤S703。
步骤S714，结束。
需要说明的是，区块链系统中除第一节点之外的其他节点也可以采用上述方法判断第二节点是否收到待共识交易，此处不再赘述。
本发明实施例中，第一节点将第二节点发送的交易位向量保存在交易位向量映射表中，其中交易位向量用于表征第二节点接收的待共识交易，故第一节点在接收到待共识交易后，通过查询交易位向量映射表确定未收到待共识交易的第二节点并将待共识交易发送给未收到待共识交易的第二节点，而不是将待共识交易发送给所有第二节点，从而降低了带宽占用以及节点的计算量，提高区块链共识的效率。
基于相同的技术构思，如图8所示，本发明实施例提供了本发明实施提供了一种第一节点，该第一节点800包括：
处理模块801，用于接收到待共识交易后，根据交易位向量映射表确定与所述第一节点连接的第二节点是否已收到所述待共识交易，所述交易位向量映射表中包括所述第一节点接收的第二节点发送的交易位向量，所述交易位向量用于表征所述第二节点接收的待共识交易；
发送模块802，用于若未收到，则将所述待共识交易发送至所述第二节点。
可选地，所述处理模块801还用于：
接收到待共识交易后，依次从哈希函数列表中获取哈希函数对所述待共识交易进行哈希映射，获得所述待共识交易的哈希值；
每次获得所述待共识交易的哈希值后，根据所述待共识交易的哈希值确定所述待共识交易在计数器向量中的目标位置，并将所述目标位置的计数器加一，所述计数器向量为的计数器向量。
可选地，所述处理模块801还用于：
当所述待共识交易完成共识后，依次从哈希函数列表中获取哈希函数对所述待共识交易进行哈希映射，获得所述待共识交易的哈希值；
每次获得所述待共识交易的哈希值后，根据所述待共识交易的哈希值确定所述待共识交易在计数器向量中的目标位置，并将所述目标位置的计数器减一。
可选地，所述交易位向量是根据计数器向量确定的，其中，所述交易位向量中每个交易位与所述计数器向量中每个计数器对应，当所述计数器向量的计数器的值为零时，所述交易位向量中对应的交易位的值为零，当所述计数器向量的计数器的值为非零时，所述交易位向量中对应的交易位的值为一。
可选地，所述处理模块801还用于：
接收第二节点发送的交易数据包，所述交易数据包中包括所述第二节点的标识和所述第二节点的交易位向量；
在确定所述交易位向量映射表中包括所述第二节点的标识时，采用接收到所述交易数据包中的交易位向量更新所述交易位向量映射表中所述第二节点对应的交易位向量；
否则将所述第二节点的标识和所述交易数据包中第二节点的交易位向量保存在所述交易位向量映射表中。
可选地，所述处理模块801具体用于：
从节点标识列表中获得第二节点的标识，所述节点标识列表用于保存与所述第一节点连接的第二节点的标识；
采用所述第二节点的标识查询所述交易位向量映射表；
在确定所述交易位向量映射表中包括所述第二节点的交易位向量时，依次从哈希函数列表中获取哈希函数对所述待共识交易进行哈希映射，获得所述待共识交易的哈希值；
每次获得所述待共识交易的哈希值后，根据所述待共识交易的哈希值确定所述待共识交易在所述第二节点的交易位向量中对应的目标交易位；
根据所述目标交易位的值是否为零确定与所述第一节点连接的第二节点是否已收到所述待共识交易。
基于相同的技术构思，本发明实施例提供了一种计算机设备，如图9所示，包括至少一个处理器901，以及与至少一个处理器连接的存储器902，本发明实施例中不限定处理器901与存储器902之间的具体连接介质，图9中处理器901和存储器902之间通过总线连接为例。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。
在本发明实施例中，存储器902存储有可被至少一个处理器901执行的指令，至少一个处理器901通过执行存储器902存储的指令，可以执行前述基于区块链系统的交易广播方法中所包括的步骤。
其中，处理器901是计算机设备的控制中心，可以利用各种接口和线路连接计算机设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器902内的指令以及调用存储在存储器902内的数据，从而进行交易广播。可选的，处理器901可包括一个或多个处理单元，处理器901可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器901中。在一些实施例中，处理器901和存储器902可以在同一芯片上实现，在一些实施例中，它们也可以在独立的芯片上分别实现。
处理器901可以是通用处理器，例如中央处理器(CPU)、数字信号处理器、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，可以实现或者执行本发明实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器902作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。存储器902可以包括至少一种类型的存储介质，例如可以包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器、随机访问存储器(Random AccessMemory，RAM)、静态随机访问存储器(Static Random Access Memory，SRAM)、可编程只读存储器(Programmable Read Only Memory，PROM)、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、带电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。存储器902是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。本发明实施例中的存储器902还可以是电路或者其它任意能够实现存储功能的装置，用于存储程序指令和/或数据。
基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有可由计算机设备执行的计算机程序，当程序在计算机设备上运行时，使得计算机设备执行上述基于区块链系统的交易广播方法的步骤。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、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。
尽管已描述了本发明的优选实施例，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发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基于区块链系统的交易广播方法，其特征在于，包括：
第一节点接收到待共识交易后，根据交易位向量映射表确定与所述第一节点连接的第二节点是否已收到所述待共识交易，所述交易位向量映射表中包括第二节点发送的交易位向量，所述交易位向量用于表征所述第二节点接收的待共识交易；
若未收到，则将所述待共识交易发送至所述第二节点。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一节点接收到待共识交易后，还包括：
所述第一节点依次从哈希函数列表中获取哈希函数对所述待共识交易进行哈希映射，获得所述待共识交易的哈希值；
所述第一节点每次获得所述待共识交易的哈希值后，根据所述待共识交易的哈希值确定所述待共识交易在计数器向量中的目标位置，并将所述目标位置的计数器加一。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
当所述待共识交易完成共识后，所述第一节点依次从哈希函数列表中获取哈希函数对所述待共识交易进行哈希映射，获得所述待共识交易的哈希值；
所述第一节点每次获得所述待共识交易的哈希值后，根据所述待共识交易的哈希值确定所述待共识交易在计数器向量中的目标位置，并将所述目标位置的计数器减一。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交易位向量是根据计数器向量确定的，其中，所述交易位向量中每个交易位与所述计数器向量中每个计数器对应，当所述计数器向量的计数器的值为零时，所述交易位向量中对应的交易位的值为零，当所述计数器向量的计数器的值为非零时，所述交易位向量中对应的交易位的值为一。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
所述第一节点接收第二节点发送的交易数据包，所述交易数据包中包括所述第二节点的标识和所述第二节点的交易位向量；
在确定所述交易位向量映射表中包括所述第二节点的标识时，所述第一节点采用接收到所述交易数据包中的交易位向量更新所述交易位向量映射表中所述第二节点对应的交易位向量；
否则将所述第二节点的标识和所述交易数据包中第二节点的交易位向量保存在所述交易位向量映射表中。
6.如权利要求1至5任一所述的方法，其特征在于，所述根据交易位向量映射表确定与所述第一节点连接的第二节点是否已收到所述待共识交易，包括：
所述第一节点从节点标识列表中获得第二节点的标识，所述节点标识列表用于保存与所述第一节点连接的第二节点的标识；
所述第一节点采用所述第二节点的标识查询所述交易位向量映射表；
在确定所述交易位向量映射表中包括所述第二节点的交易位向量时，所述第一节点依次从哈希函数列表中获取哈希函数对所述待共识交易进行哈希映射，获得所述待共识交易的哈希值；
所述第一节点每次获得所述待共识交易的哈希值后，根据所述待共识交易的哈希值确定所述待共识交易在所述第二节点的交易位向量中对应的目标交易位；
所述第一节点根据所述目标交易位的值是否为零确定与所述第一节点连接的第二节点是否已收到所述待共识交易。
7.一种第一节点，其特征在于，包括：
处理模块，用于接收到待共识交易后，根据交易位向量映射表确定与所述第一节点连接的第二节点是否已收到所述待共识交易，所述交易位向量映射表中包括所述第一节点接收的第二节点发送的交易位向量，所述交易位向量用于表征所述第二节点接收的待共识交易；
发送模块，用于若未收到，则将所述待共识交易发送至所述第二节点。
8.如权利要求7所述的第一节点，其特征在于，所述处理模块还用于：
接收到待共识交易后，依次从哈希函数列表中获取哈希函数对所述待共识交易进行哈希映射，获得所述待共识交易的哈希值；
每次获得所述待共识交易的哈希值后，根据所述待共识交易的哈希值确定所述待共识交易在计数器向量中的目标位置，并将所述目标位置的计数器加一，所述计数器向量为的计数器向量。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1～6任一权利要求所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有可由计算机设备执行的计算机程序，当所述程序在计算机设备上运行时，使得所述计算机设备执行权利要求1～6任一所述方法的步骤。
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