CN111866085A - 基于区块链的数据存储方法、系统和装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了基于区块链的数据存储方法、系统和装置，涉及区块链技术领域，具体实现方案为：响应于接收到计算节点发送的匹配结果，获取请求节点的待存储数据，其中所述匹配结果基于节点信息对数据存储请求进行资源的均衡匹配而得到，所述节点信息基于所述计算节点从第一区块链中获得；根据请求节点的待存储数据发起交易，生成与请求节点的待存储数据对应的交易数据；根据元数据，对交易进行验证；接收请求节点发送的验证通过的结果；响应于交易验证通过并接收到请求节点发送的验证通过的结果，将交易数据存入第二区块链。该方案提出了一种双公有链安全存储方案，提高了在区块链网络中进行远程数据存储的安全性。

Description

基于区块链的数据存储方法、系统和装置
技术领域
本申请的实施例涉及计算机技术领域，具体涉及区块链技术领域，尤其涉及基于区块链的数据存储方法、系统和装置。
背景技术
区块链是一种去中心化的链形数据结构，具有不可篡改、可扩展、全量同步的特点，因采用泛洪广播的方式传递交易信息，可以保证全网参与者对所有的交易数据具有一致的视图。
在现有的基于区块链网络实现远程数据存储的方案中，一些缺少本地存储空间的用户可以将其数据存储在能够提供足量存储空间的区块链节点中。但是，由于黑客的攻击，可能会泄漏或篡改存储节点的物理位置、磁盘空闲容量、IO流量等信息。
发明内容
本申请提供了一种基于区块链的数据存储方法、系统、装置、设备以及存储介质。
根据本申请的第一方面，提供了一种基于区块链的数据存储方法，该方法包括：响应于接收到计算节点发送的匹配结果，获取请求节点的待存储数据，其中匹配结果基于节点信息对数据存储请求进行资源的均衡匹配而得到，节点信息基于计算节点从第一区块链中获得；根据请求节点的待存储数据发起交易，生成与请求节点的待存储数据对应的交易数据，其中交易数据包括：与请求节点的待存储数据对应的元数据；根据元数据，对交易进行验证；接收请求节点发送的验证通过的结果；响应于交易验证通过并接收到请求节点发送的验证通过的结果，将交易数据存入第二区块链，其中第二区块链的构建方式区别于第一区块链的构建方式。
在一些实施例中，匹配结果由计算节点生成，匹配结果的生成过程包括：接收任意请求节点发送的数据存储请求，解析数据存储请求以获得请求节点的待存储数据和请求节点与待存储数据对应的存储数据量；根据请求节点的存储数据量，从第一区块链中获取其他节点的节点信息，其中其他节点用于指示在计算节点中已注册并且磁盘可用容量不小于请求节点的存储数据量的网络节点，节点信息包括：节点的IP地址、节点的磁盘可用容量和节点的磁盘总容量；根据节点的IP地址、节点的磁盘可用容量和节点的磁盘总容量，利用数据均衡存储模型对数据存储请求进行资源匹配，生成匹配结果并将匹配结果转发至请求节点和其他节点，其中数据均衡存储模型用于表征将均匀分布其他节点的磁盘使用率作为期望目标进行请求节点的存储数据量与其他节点的磁盘可用容量的方差运算，匹配结果用于表征请求节点与其他节点中的一个且仅一个节点相匹配。
在一些实施例中，匹配结果通过在数据均衡存储模型中优化得到，匹配结果的优化过程包括：根据数据存储请求和其他节点的节点信息，生成与数据存储请求对应的偶图和偶图中边的集合；判断当前的偶图中边的集合是否满足迭代停止条件，若否，基于启发式算法，对当前的数据存储请求的资源匹配问题中的最优解进行迭代优化，得到优化后的当前的数据存储请求的资源匹配问题的匹配结果，并删除边的集合中与当前的数据存储请求的资源匹配问题中的最优解所对应的所有边，跳转至判断当前的偶图中边的集合是否满足迭代停止条件；若是，则将满足迭代停止条件的当前的数据存储请求的资源匹配问题的匹配结果作为优化得到的匹配结果；其中，迭代停止条件为：判断偶图中边的集合是否为空，最优解为在每次迭代中选择方差运算的最小值。
在一些实施例中，启发式算法基于遗传算法或禁忌搜索算法而构建。
在一些实施例中，方法还包括：向计算节点发送注册信息；按预设时长通过发起交易的方式将节点信息存入第一区块链。
在一些实施例中，第一区块链和第二区块链均为基于比特币区块链技术或以太坊区块链技术构建的公有链。
根据本申请的第二方面，提供了一种基于区块链的数据存储系统，系统包括：服务节点，其中，服务节点用于执行上述基于区块链的数据存储方法。
在一些实施例中，系统还包括请求节点；请求节点，用于向计算节点发送数据存储请求；接收计算节点发送的匹配结果；利用共识机制，根据服务节点生成的交易数据，对交易进行验证；响应于验证通过，将验证通过的结果向服务节点发送。
在一些实施例中，请求节点还用于向第二区块链发送查询指令，以得到与查询指令对应的交易数据。
根据本申请的第三方面，提供了一种基于区块链的数据存储装置，该装置包括：获取单元，被配置成响应于接收到计算节点发送的匹配结果，获取请求节点的待存储数据，其中匹配结果基于节点信息对数据存储请求进行资源的均衡匹配而得到，节点信息基于计算节点从第一区块链中获得；交易单元，被配置成根据请求节点的待存储数据发起交易，生成与请求节点的待存储数据对应的交易数据，其中交易数据包括：与请求节点的待存储数据对应的元数据；验证单元，被配置成根据元数据，对交易进行验证；接收单元，被配置成接收请求节点发送的验证通过的结果；第一存储单元，被配置成响应于交易验证通过并接收到请求节点发送的验证通过的结果，将交易数据存入第二区块链，其中第二区块链的构建方式区别于第一区块链的构建方式。
在一些实施例中，获取单元中的匹配结果由计算节点利用如下单元生成：内容解析单元，被配置成接收任意请求节点发送的数据存储请求，解析数据存储请求以获得请求节点的待存储数据和请求节点与待存储数据对应的存储数据量；节点获取单元，被配置成根据请求节点的存储数据量，从第一区块链中获取其他节点的节点信息，其中其他节点用于指示在计算节点中已注册并且磁盘可用容量不小于请求节点的存储数据量的网络节点，节点信息包括：节点的IP地址、节点的磁盘可用容量和节点的磁盘总容量；资源匹配单元，被配置成根据节点的IP地址、节点的磁盘可用容量和节点的磁盘总容量，利用数据均衡存储模型对数据存储请求进行资源匹配，生成匹配结果并将匹配结果转发至请求节点和其他节点，其中数据均衡存储模型用于表征将均匀分布其他节点的磁盘使用率作为期望目标进行请求节点的存储数据量与其他节点的磁盘可用容量的方差运算，匹配结果用于表征请求节点与其他节点中的一个且仅一个节点相匹配。
在一些实施例中，获取单元中的匹配结果通过在数据均衡存储模型中优化得到，匹配结果利用如下模块进行优化：生成模块，被配置成根据数据存储请求和其他节点的节点信息，生成与数据存储请求对应的偶图和偶图中边的集合；优化模块，被配置成判断当前的偶图中边的集合是否满足迭代停止条件，若否，基于启发式算法，对当前的数据存储请求的资源匹配问题中的最优解进行迭代优化，得到优化后的当前的数据存储请求的资源匹配问题的匹配结果，并删除边的集合中与当前的数据存储请求的资源匹配问题中的最优解所对应的所有边，跳转至判断当前的偶图中边的集合是否满足迭代停止条件；若是，则将满足迭代停止条件的当前的数据存储请求的资源匹配问题的匹配结果作为优化得到的匹配结果；其中，迭代停止条件为：判断偶图中边的集合是否为空，最优解为在每次迭代中选择方差运算的最小值。
在一些实施例中，优化模块中的启发式算法基于遗传算法或禁忌搜索算法而构建。
在一些实施例中，装置还包括：注册单元，被配置成向计算节点发送注册信息；第二存储单元，被配置成按预设时长通过发起交易的方式将节点信息存入第一区块链。
在一些实施例中，获取单元中的第一区块链和第一存储单元中的第二区块链均为基于比特币区块链技术或以太坊区块链技术构建的公有链。
根据本申请的第四方面，提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行如第一方面中任一实现方式描述的方法。
根据本申请的第五方面，本申请提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其特征在于，计算机指令用于使计算机执行如第一方面中任一实现方式描述的方法。
根据本申请的技术采用响应于接收到计算节点发送的匹配结果，获取请求节点的待存储数据，其中匹配结果基于节点信息对数据存储请求进行资源的均衡匹配而得到，节点信息基于计算节点从第一区块链中获得，根据请求节点的待存储数据发起交易，生成与请求节点的待存储数据对应的交易数据，根据元数据，对交易进行验证，并接收请求节点发送的验证通过的结果，响应于交易验证通过并接收到请求节点发送的验证通过的结果，将交易数据存入第二区块链，其中第二区块链的构建方式区别于第一区块链的构建方式，提出了一种双公有链安全存储方案，避免了现有技术中节点信息因存储在传统数据库中而遭到泄漏和篡改的问题，解决了因区块链中各个节点的存储情况不平衡，导致大量访问被阻塞，节点无法正常提供服务以及影响区块链网络的安全性和稳定性的问题，提高了在区块链网络中进行远程数据存储的安全性。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
附图用于更好地理解本方案，不构成对本申请的限定。
图1是根据本申请的基于区块链的数据存储方法的第一实施例的示意图；
图2是可以实现本申请实施例的基于区块链的数据存储方法的场景图；
图3是根据本申请的基于区块链的数据存储方法的第二实施例的示意图；
图4是根据本申请的基于区块链的数据存储系统的一个实施例的结构示意图；
图5是根据本申请的基于区块链的数据存储装置的一个实施例的结构示意图；
图6是用来实现本申请实施例的基于区块链的数据存储方法的电子设备的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本申请的示范性实施例做出说明，其中包括本申请实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本申请的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
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示出了根据本申请的基于区块链的数据存储方法的第一实施例的示意图100。该基于区块链的数据存储方法，包括以下步骤：
步骤101，响应于接收到计算节点发送的匹配结果，获取请求节点的待存储数据。
在本实施例中，当执行主体(例如区块链的节点服务器)接收到计算节点发送的匹配结果，可以通过有线连接方式或者无线连接方式从其他电子设备或者本地获取请求节点的待存储数据。计算节点可以表示为区块链中既不发起数据存储请求，也不向其他节点提供存储服务，仅负责进行资源分配的计算和管理的节点。匹配结果可以基于计算节点从第一区块链中获取的节点信息对请求节点的数据存储请求进行资源的均衡匹配而得到。请求节点可以表示为需要从网络中的其他节点中借用存储空间的节点，并需支付一定的服务报酬。执行主体可以表示为网络中拥有足够的存储空间，并愿意为其他节点提供存储服务的节点服务器。第一区块链中可以存储的信息包括：节点ID、节点IP地址、节点存储设备类型、节点磁盘可用容量、节点总容量等。上述无线连接方式可以包括但不限于3G、4G、5G连接、WiFi连接、蓝牙连接、WiMAX连接、Zigbee连接、UWB(ultra wideband)连接、以及其他现在已知或将来开发的无线连接方式。
步骤102，根据请求节点的待存储数据发起交易，生成与请求节点的待存储数据对应的交易数据。
在本实施例中，执行主体可以根据请求节点的待存储数据发起交易，生成与请求节点的待存储数据对应的交易数据。交易数据可以包括：与请求节点的待存储数据对应的元数据。
步骤103，根据元数据，对交易进行验证。
在本实施例中，执行主体可以根据步骤102中得到的元数据，对交易进行加密验证并签名。
步骤104，接收请求节点发送的验证通过的结果。
在本实施例中，执行主体可以接收请求节点发送的验证通过的结果。
步骤105，响应于交易验证通过并接收到请求节点发送的验证通过的结果，将交易数据存入第二区块链。
在本实施例中，当执行主体验证交易通过并接收到请求节点发送的验证通过的结果后，将交易数据存入第二区块链，其中第二区块链与第一区块链不相同。第二区块链可以存储的信息包括：交易文件的元数据及交易详情，交易文件的元数据具体包括文件名、副本系数、文件数据量、存储位置、文件所有者等。
需要说明的是，上述交易和交易验证是目前广泛研究和应用的区块链技术中的公知技术，在此不再赘述。
继续参见图2，本实施例的基于区块链的数据存储方法200运行于电子设备201中。当电子设备201接收到计算节点202发送的匹配结果203后，电子设备201首先获取请求节点204的待存储数据205，然后电子设备201根据请求节点的待存储数据发起交易，生成与请求节点的待存储数据对应的交易数据，其中交易数据包括：与请求节点的待存储数据对应的元数据，接着电子设备201根据元数据，对交易进行验证并接收请求节点发送的验证通过的结果，当电子设备201验证交易通过并接收到请求节点发送的验证通过的结果后，将交易数据存入第二区块链。
本申请的上述实施例提供的基于区块链的数据存储方法采用响应于接收到计算节点发送的匹配结果，获取请求节点的待存储数据，其中匹配结果基于节点信息对数据存储请求进行资源的均衡匹配而得到，节点信息基于计算节点从第一区块链中获得，根据请求节点的待存储数据发起交易，生成与请求节点的待存储数据对应的交易数据，根据元数据，对交易进行验证，并接收请求节点发送的验证通过的结果，响应于交易验证通过并接收到请求节点发送的验证通过的结果，将交易数据存入第二区块链，其中第二区块链的构建方式区别于第一区块链的构建方式，提出了一种双公有链安全存储方案，避免了现有技术中节点信息因存储在传统数据库中而遭到泄漏和篡改的问题，解决了因区块链中各个节点的存储情况不平衡，导致大量访问被阻塞，节点无法正常提供服务以及影响区块链网络的安全性和稳定性的问题，提高了在区块链网络中进行远程数据存储的安全性。
进一步参考图3，其示出了基于区块链的数据存储方法的第二实施例的示意图300。该方法的流程包括以下步骤：
步骤301，向计算节点发送注册信息。
在本实施例中，执行主体可以向计算节点发送注册信息，作为向外部提供数据存储服务的节点。
步骤302，按预设时长通过发起交易的方式将节点信息存入第一区块链。
在本实施例中，执行主体可以按预设时长通过发起交易的方式将节点信息存入第一区块链，作为提供存储服务的信息所用。第一区块链可以为基于比特币区块链技术或以太坊区块链技术构建的公有链。
步骤303，响应于接收到计算节点发送的匹配结果，获取请求节点的待存储数据。
在本实施例中，当执行主体接收到计算节点发送的匹配结果后，获取请求节点的待存储数据。
在本实施例中，匹配结果由计算节点生成，匹配结果的生成过程可以包括：接收任意请求节点发送的数据存储请求，解析数据存储请求以获得请求节点的待存储数据和请求节点与待存储数据对应的存储数据量；根据请求节点的存储数据量，从第一区块链中获取其他节点的节点信息，其中其他节点用于指示在计算节点中已注册并且磁盘可用容量不小于请求节点的存储数据量的网络节点，节点信息包括：节点的IP地址、节点的磁盘可用容量和节点的磁盘总容量；根据节点的IP地址、节点的磁盘可用容量和节点的磁盘总容量，利用数据均衡存储模型对数据存储请求进行资源匹配，生成匹配结果并将匹配结果转发至请求节点和其他节点，其中数据均衡存储模型用于表征将均匀分布其他节点的磁盘使用率作为期望目标进行请求节点的存储数据量与其他节点的磁盘可用容量的方差运算，匹配结果用于表征请求节点与其他节点中的一个且仅一个节点相匹配。
在本实施例的一些可选的实现方式中，匹配结果通过在数据均衡存储模型中优化得到，匹配结果的优化过程包括：根据数据存储请求和其他节点的节点信息，生成与数据存储请求对应的偶图和偶图中边的集合；判断当前的偶图中边的集合是否满足迭代停止条件，若否，基于启发式算法，对当前的数据存储请求的资源匹配问题中的最优解进行迭代优化，得到优化后的当前的数据存储请求的资源匹配问题的匹配结果，并删除边的集合中与当前的数据存储请求的资源匹配问题中的最优解所对应的所有边，跳转至判断当前的偶图中边的集合是否满足迭代停止条件；若是，则将满足迭代停止条件的当前的数据存储请求的资源匹配问题的匹配结果作为优化得到的匹配结果；其中，迭代停止条件为：判断偶图中边的集合是否为空，最优解为在每次迭代中选择方差运算的最小值。利用偶图中边的权重表示导致其他节点的磁盘使用率上升的方式，提出了一种高效的启发式匹配算法，解决远程分布式数据存储不均衡的问题，实现了大规模数据可以在无资源调度节点的去中心化网络中均衡存储。
进一步举例说明，可以将远程数据存储的均衡性问题理解为是求解出将m个请求节点分配给n个服务节点的最小方差(即适应度)，使得1个请求节点能够恰好分配给1个服务节点(即1对1的关系)。构造了一个加权偶图G(U∪V,E)，其中U为请求节点的集合，V为服务节点的集合，E为偶图中边的集合。令U的大小为m，V的大小为n，ui表示集合U的第i个节点，i∈{1,2,…,m}，vj表示集合V的第j个节点，j∈{1,2,…,n}，边eij表示请求节点ui将数据存储在服务节点vj中，且eij∈E，eij＝(ui,vj)。在方案中，G是一个完全偶图。在不失一般性的前提下，我们假设m<n，并且ui待存储数据的存储数据量总是小于vj的磁盘可用容量。
这里使用边eij的权重wij表示由于将ui分配给vj而导致ui上升的磁盘使用率。令P＝{pj}表示V中节点的磁盘使用率集合，其中pj表示vj的磁盘使用率。令X＝{xij}表示最终的匹配结果集，其中xij使用二进制表示，xij＝1表示ui分配至vj，xij＝0表示其他情况。
计算方差值的公式为：
Figure BDA0002557209550000091
优化目标是找到X＝{xij}，使得P＝{pj}可以均匀分布。其中约定条件包括：确保每一个请求节点都可以分配到1个服务节点，因为m<n，存在某些请求节点最终没有匹配到服务节点的情况，所以需要每个请求节点都必须分配到1个且仅分配到1个服务节点。
在本实施例的一些可选的实现方式中，启发式算法基于遗传算法或禁忌搜索算法而构建，以生成数据存储请求的资源匹配问题中的最优解。在启发式算法上采用自定义遗传算法和禁忌搜索算法来解决存储均衡问题，实现多种匹配算法。
步骤304，根据请求节点的待存储数据发起交易，生成与请求节点的待存储数据对应的交易数据。
步骤305，根据元数据，对交易进行验证。
步骤306，接收请求节点发送的验证通过的结果。
步骤307，响应于交易验证通过并接收到请求节点发送的验证通过的结果，将交易数据存入第二区块链。
在本实施例中，当执行主体验证交易通过并接收到请求节点发送的验证通过的结果后，将交易数据存入第二区块链。第二区块链可以为基于比特币区块链技术或以太坊区块链技术构建的公有链，且第二区块链的构建方式区别于第一区块链的构建方式。
在本实施例中，步骤304、305和306的具体操作与图1所示的实施例中的步骤102、103和104的操作基本相同，在此不再赘述。
从图3中可以看出，与图1对应的实施例相比，本实施例中的基于区块链的数据存储方法的示意图300提出了一种基于比特币区块链和以太坊区块链的双公有链安全存储方案，基于区块链能够解决信息不对称问题，实现多个主体之间的协作信任与一致行动。采用信息区块链/交易区块链的区块链的双链式结构，分开处理，可以简化应用结构，并根据链的要求采用不同的硬件设施，降低成本。两条链可以进行并行运算，运算效率得到大大提高。既可以保持原始定义区块链的优势特点，又可以提高交易速度和可扩展性，降低延迟，增加盈利模式，从而吸引更多用户参与到区块链中，增大分布式架构的规模，进一步提高安全性。
进一步参考图4，本申请提供了一种基于区块链的数据存储系统，如图4所示，该系统包括：服务节点401和请求节点402，其中，服务节点用于执行上述基于区块链的数据存储方法。请求节点，用于向计算节点发送数据存储请求；接收计算节点发送的匹配结果；利用共识机制，根据服务节点生成的交易数据，对交易进行验证；响应于验证通过，将验证通过的结果向服务节点发送。
在系统中，请求节点还用于向第二区块链发送查询指令，以得到与查询指令对应的交易数据。
进一步参考图5，作为对上述图1～3所示方法的实现，本申请提供了一种基于区块链的数据存储装置的一个实施例，该装置实施例与图1所示的方法实施例相对应，该装置具体可以应用于各种电子设备中。
如图5所示，本实施例的基于区块链的数据存储装置500包括：获取单元501、交易单元502、验证单元503、接收单元504和第一存储单元505，其中，获取单元，被配置成响应于接收到计算节点发送的匹配结果，获取请求节点的待存储数据，其中匹配结果基于节点信息对数据存储请求进行资源的均衡匹配而得到，节点信息基于计算节点从第一区块链中获得；交易单元，被配置成根据请求节点的待存储数据发起交易，生成与请求节点的待存储数据对应的交易数据，其中交易数据包括：与请求节点的待存储数据对应的元数据；验证单元，被配置成根据元数据，对交易进行验证；接收单元，被配置成接收请求节点发送的验证通过的结果；第一存储单元，被配置成响应于交易验证通过并接收到请求节点发送的验证通过的结果，将交易数据存入第二区块链，其中第二区块链的构建方式区别于第一区块链的构建方式。
在本实施例中，基于区块链的数据存储装置500的获取单元501、交易单元502、验证单元503、接收单元504和第一存储单元505的具体处理及其所带来的技术效果可分别参考图1对应的实施例中的步骤101到步骤105的相关说明，在此不再赘述。
在本实施例的一些可选的实现方式中，获取单元中的匹配结果由计算节点利用如下单元生成：内容解析单元，被配置成接收任意请求节点发送的数据存储请求，解析数据存储请求以获得请求节点的待存储数据和请求节点与待存储数据对应的存储数据量；节点获取单元，被配置成根据请求节点的存储数据量，从第一区块链中获取其他节点的节点信息，其中其他节点用于指示在计算节点中已注册并且磁盘可用容量不小于请求节点的存储数据量的网络节点，节点信息包括：节点的IP地址、节点的磁盘可用容量和节点的磁盘总容量；资源匹配单元，被配置成根据节点的IP地址、节点的磁盘可用容量和节点的磁盘总容量，利用数据均衡存储模型对数据存储请求进行资源匹配，生成匹配结果并将匹配结果转发至请求节点和其他节点，其中数据均衡存储模型用于表征将均匀分布其他节点的磁盘使用率作为期望目标进行请求节点的存储数据量与其他节点的磁盘可用容量的方差运算，匹配结果用于表征请求节点与其他节点中的一个且仅一个节点相匹配。
在本实施例的一些可选的实现方式中，获取单元中的匹配结果通过在数据均衡存储模型中优化得到，匹配结果利用如下模块进行优化：生成模块，被配置成根据数据存储请求和其他节点的节点信息，生成与数据存储请求对应的偶图和偶图中边的集合；优化模块，被配置成判断当前的偶图中边的集合是否满足迭代停止条件，若否，基于启发式算法，对当前的数据存储请求的资源匹配问题中的最优解进行迭代优化，得到优化后的当前的数据存储请求的资源匹配问题的匹配结果，并删除边的集合中与当前的数据存储请求的资源匹配问题中的最优解所对应的所有边，跳转至判断当前的偶图中边的集合是否满足迭代停止条件；若是，则将满足迭代停止条件的当前的数据存储请求的资源匹配问题的匹配结果作为优化得到的匹配结果；其中，迭代停止条件为：判断偶图中边的集合是否为空，最优解为在每次迭代中选择方差运算的最小值。
在本实施例的一些可选的实现方式中，优化模块中的启发式算法基于遗传算法或禁忌搜索算法而构建，以生成数据存储请求的资源匹配问题中的最优解。
在本实施例的一些可选的实现方式中，装置还包括：注册单元，被配置成向计算节点发送注册信息；第二存储单元，被配置成按预设时长通过发起交易的方式将节点信息存入第一区块链。
在本实施例的一些可选的实现方式中，获取单元中的第一区块链和第一存储单元中的第二区块链均为基于比特币区块链技术或以太坊区块链技术构建的公有链，且第二区块链的构建方式区别于第一区块链的构建方式。
根据本申请的实施例，本申请还提供了一种电子设备和一种可读存储介质。
如图6所示，是根据本申请实施例的基于区块链的数据存储方法的电子设备的框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本申请的实现。
如图6所示，该电子设备包括：一个或多个处理器601、存储器602，以及用于连接各部件的接口，包括高速接口和低速接口。各个部件利用不同的总线互相连接，并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方式安装。处理器可以对在电子设备内执行的指令进行处理，包括存储在存储器中或者存储器上以在外部输入/输出装置(诸如，耦合至接口的显示设备)上显示GUI的图形信息的指令。在其它实施方式中，若需要，可以将多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。同样，可以连接多个电子设备，各个设备提供部分必要的操作(例如，作为服务器阵列、一组刀片式服务器、或者多处理器系统)。图6中以一个处理器601为例。
存储器602即为本申请所提供的非瞬时计算机可读存储介质。其中，存储器存储有可由至少一个处理器执行的指令，以使至少一个处理器执行本申请所提供的基于区块链的数据存储方法。本申请的非瞬时计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使计算机执行本申请所提供的基于区块链的数据存储方法。
存储器602作为一种非瞬时计算机可读存储介质，可用于存储非瞬时软件程序、非瞬时计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的基于区块链的数据存储方法对应的程序指令/模块(例如，附图5所示的获取单元501、交易单元502、验证单元503、接收单元504和第一存储单元505)。处理器601通过运行存储在存储器602中的非瞬时软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的基于区块链的数据存储方法。
存储器602可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据基于区块链的数据存储电子设备的使用所创建的数据等。此外，存储器602可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非瞬时存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非瞬时固态存储器件。在一些实施例中，存储器602可选包括相对于处理器601远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至基于区块链的数据存储电子设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
基于区块链的数据存储方法的电子设备还可以包括：输入装置603和输出装置604。处理器601、存储器602、输入装置603和输出装置604可以通过总线或者其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
输入装置603可接收输入的数字或字符信息，以及产生与基于区块链的数据存储电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入，例如触摸屏、小键盘、鼠标、轨迹板、触摸板、指示杆、一个或者多个鼠标按钮、轨迹球、操纵杆等输入装置。输出装置604可以包括显示设备、辅助照明装置(例如，LED)和触觉反馈装置(例如，振动电机)等。该显示设备可以包括但不限于，液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器和等离子体显示器。在一些实施方式中，显示设备可以是触摸屏。
此处描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、专用ASIC(专用集成电路)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
这些计算程序(也称作程序、软件、软件应用、或者代码)包括可编程处理器的机器指令，并且可以利用高级过程和/或面向对象的编程语言、和/或汇编/机器语言来实施这些计算程序。如本文使用的，术语“机器可读介质”和“计算机可读介质”指的是用于将机器指令和/或数据提供给可编程处理器的任何计算机程序产品、设备、和/或装置(例如，磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑装置(PLD))，包括，接收作为机器可读信号的机器指令的机器可读介质。术语“机器可读信号”指的是用于将机器指令和/或数据提供给可编程处理器的任何信号。
为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。
计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。
根据本申请实施例的技术方案，提出了一种双公有链安全存储方案，避免了现有技术中节点信息因存储在传统数据库中而遭到泄漏和篡改的问题，解决了因区块链中各个节点的存储情况不平衡，导致大量访问被阻塞，节点无法正常提供服务以及影响区块链网络的安全性和稳定性的问题，提高了在区块链网络中进行远程数据存储的安全性。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本申请中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本申请公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本申请保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本申请的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请保护范围之内。

Claims (15)

1.一种基于区块链的数据存储方法，所述方法包括：
响应于接收到计算节点发送的匹配结果，获取请求节点的待存储数据，其中所述匹配结果基于节点信息对数据存储请求进行资源的均衡匹配而得到，所述节点信息基于所述计算节点从第一区块链中获得；
根据所述请求节点的待存储数据发起交易，生成与所述请求节点的待存储数据对应的交易数据，其中所述交易数据包括：与所述请求节点的待存储数据对应的元数据；
根据所述元数据，对所述交易进行验证；
接收所述请求节点发送的验证通过的结果；
响应于所述交易验证通过并接收到所述请求节点发送的验证通过的结果，将所述交易数据存入第二区块链，其中所述第二区块链的构建方式区别于所述第一区块链的构建方式。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述匹配结果由所述计算节点生成，所述匹配结果的生成过程包括：
接收任意请求节点发送的数据存储请求，解析所述数据存储请求以获得请求节点的待存储数据和所述请求节点与待存储数据对应的存储数据量；
根据所述请求节点的存储数据量，从所述第一区块链中获取其他节点的节点信息，其中所述其他节点用于指示在所述计算节点中已注册并且磁盘可用容量不小于所述请求节点的存储数据量的网络节点，所述节点信息包括：所述节点的IP地址、所述节点的磁盘可用容量和所述节点的磁盘总容量；
根据所述节点的IP地址、所述节点的磁盘可用容量和所述节点的磁盘总容量，利用数据均衡存储模型对所述数据存储请求进行资源匹配，生成匹配结果并将所述匹配结果转发至所述请求节点和所述其他节点，其中所述数据均衡存储模型用于表征将均匀分布所述其他节点的磁盘使用率作为期望目标进行所述请求节点的存储数据量与所述其他节点的磁盘可用容量的方差运算，所述匹配结果用于表征所述请求节点与其他节点中的一个且仅一个节点相匹配。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述匹配结果通过在数据均衡存储模型中优化得到，所述匹配结果的优化过程包括：
根据所述数据存储请求和所述其他节点的节点信息，生成与所述数据存储请求对应的偶图和所述偶图中边的集合；
判断当前的所述偶图中边的集合是否满足迭代停止条件，若否，基于启发式算法，对当前的所述数据存储请求的资源匹配问题中的最优解进行迭代优化，得到优化后的当前的所述数据存储请求的资源匹配问题的匹配结果，并删除所述边的集合中与当前的所述数据存储请求的资源匹配问题中的最优解所对应的所有边，跳转至所述判断当前的所述偶图中边的集合是否满足迭代停止条件；若是，则将满足迭代停止条件的当前的所述数据存储请求的资源匹配问题的匹配结果作为优化得到的匹配结果；
其中，所述迭代停止条件为：判断所述偶图中边的集合是否为空，所述最优解为在每次迭代中选择所述方差运算的最小值。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述启发式算法基于遗传算法或禁忌搜索算法而构建。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：
向所述计算节点发送注册信息；按预设时长通过发起交易的方式将节点信息存入所述第一区块链。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一区块链和所述第二区块链均为基于比特币区块链技术或以太坊区块链技术构建的公有链。
7.一种基于区块链的数据存储系统，所述系统包括：服务节点，其中，所述服务节点用于执行如权利要求1-6任意一项的基于区块链的数据存储方法。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述系统还包括请求节点；
所述请求节点，用于向所述计算节点发送数据存储请求；接收所述计算节点发送的匹配结果；利用共识机制，根据所述服务节点生成的交易数据，对所述交易进行验证；响应于验证通过，将所述验证通过的结果向所述服务节点发送。
9.根据权利要求7所述的系统，其中，所述请求节点还用于向所述第二区块链发送查询指令，以得到与查询指令对应的交易数据。
10.一种基于区块链的数据存储装置，所述装置包括：
获取单元，被配置成响应于接收到计算节点发送的匹配结果，获取请求节点的待存储数据，其中所述匹配结果基于节点信息对数据存储请求进行资源的均衡匹配而得到，所述节点信息基于所述计算节点从第一区块链中获得；
交易单元，被配置成根据所述请求节点的待存储数据发起交易，生成与所述请求节点的待存储数据对应的交易数据，其中所述交易数据包括：与所述请求节点的待存储数据对应的元数据；
验证单元，被配置成根据所述元数据，对所述交易进行验证；
接收单元，被配置成接收所述请求节点发送的验证通过的结果；
第一存储单元，被配置成响应于所述交易验证通过并接收到所述请求节点发送的验证通过的结果，将所述交易数据存入第二区块链，其中所述第二区块链的构建方式区别于所述第一区块链的构建方式。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述获取单元中的所述匹配结果由所述计算节点生成，所述匹配结果的生成过程包括：
内容解析单元，被配置成接收任意请求节点发送的数据存储请求，解析所述数据存储请求以获得请求节点的待存储数据和所述请求节点与待存储数据对应的存储数据量；
节点获取单元，被配置成根据所述请求节点的存储数据量，从所述第一区块链中获取其他节点的节点信息，其中所述其他节点用于指示在所述计算节点中已注册并且磁盘可用容量不小于所述请求节点的存储数据量的网络节点，所述节点信息包括：所述节点的IP地址、所述节点的磁盘可用容量和所述节点的磁盘总容量；
资源匹配单元，被配置成根据所述节点的IP地址、所述节点的磁盘可用容量和所述节点的磁盘总容量，利用数据均衡存储模型对所述数据存储请求进行资源匹配，生成匹配结果并将所述匹配结果转发至所述请求节点和所述其他节点，其中所述数据均衡存储模型用于表征将均匀分布所述其他节点的磁盘使用率作为期望目标进行所述请求节点的存储数据量与所述其他节点的磁盘可用容量的方差运算，所述匹配结果用于表征所述请求节点与其他节点中的一个且仅一个节点相匹配。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述获取单元中的所述匹配结果通过在数据均衡存储模型中优化得到，所述匹配结果利用如下模块进行优化：
生成模块，被配置成根据所述数据存储请求和所述其他节点的节点信息，生成与所述数据存储请求对应的偶图和所述偶图中边的集合；
优化模块，被配置成判断当前的所述偶图中边的集合是否满足迭代停止条件，若否，基于启发式算法，对当前的所述数据存储请求的资源匹配问题中的最优解进行迭代优化，得到优化后的当前的所述数据存储请求的资源匹配问题的匹配结果，并删除所述边的集合中与当前的所述数据存储请求的资源匹配问题中的最优解所对应的所有边，跳转至所述判断当前的所述偶图中边的集合是否满足迭代停止条件；若是，则将满足迭代停止条件的当前的所述数据存储请求的资源匹配问题的匹配结果作为优化得到的匹配结果；其中，所述迭代停止条件为：判断所述偶图中边的集合是否为空，所述最优解为在每次迭代中选择所述方差运算的最小值。
13.根据权利要求10所述的装置，还包括：
注册单元，被配置成向所述计算节点发送注册信息；
第二存储单元，被配置成按预设时长通过发起交易的方式将节点信息存入所述第一区块链。
14.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-6中任一项所述的方法。
15.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-6中任一项所述的方法。
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