CN111988203A - 节点选举方法、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及区块链技术领域，尤其涉及一种节点选举方法、装置及存储介质，应用于服务器，所述方法包括：可在启动多个备节点时，对每一备节点发送一个计时器，根据每一备节点对应的计时器对多个备节点进行计时操作，每一计时器对应同一计时周期；若多个计时器在计时周期内，且存在至少一个备节点接收到主节点发送的心跳信息情况，则保持多个备节点的身份状态；若每一计时器均超时，且存在多个备节点均未收到主节点发送的心跳信息的情况，则确定主节点宕机，则执行根据预设选举算法，从多个备节点中确定目标主节点，并保持剩余多个备节点的身份状态。采用本申请实施例，有利于维持整个区块链网络的运行。

Description

节点选举方法、装置及存储介质

技术领域

本申请涉及区块链技术领域，具体涉及一种节点选举方法、装置及存储介质。

背景技术

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链中一个节点可向客户端提供背书服务，包括对交易ID的重复性检查，交易读写集的生成以及最终的签名等等服务；在当前的主备同步架构下，主节点主要负责从排序节点获取区块并对区块进行验签和多版本检查，而备节点主要向客户端提供背书服务。在这种架构下如果主节点意外宕机，备节点就无法及时获取最新的区块，则会影响整个区块链网络的运行。

发明内容

本申请实施例提供一种节点选举方法、装置及存储介质，有利于维持整个区块链网络的运行。

本申请实施例第一方面提供了一种节点选举方法，应用于服务器，包括：

在启动多个备节点时，对每一备节点发送一个计时器，根据每一备节点对应的计时器对所述多个备节点进行计时操作，每一所述计时器对应同一计时周期；

若所述多个计时器在所述计时周期内，且存在至少一个所述备节点接收到主节点发送的心跳信息情况，则保持所述多个备节点的身份状态；

若每一所述计时器均超时，且存在所述多个备节点均未收到所述主节点发送的心跳信息的情况，则确定所述主节点宕机，则执行根据预设选举算法，从所述多个备节点中确定目标主节点，并保持剩余多个备节点的身份状态。

本申请实施例第二方面提供了一种节点选举装置，应用于服务器，所述装置包括：

计时单元、保持单元和选举单元，其中，

所述计时单元，用于在启动多个备节点时，对每一备节点发送一个计时器，根据每一备节点对应的计时器对所述多个备节点进行计时操作，每一所述计时器对应同一计时周期；

所述保持单元，用于若所述多个计时器在所述计时周期内，且存在至少一个所述备节点接收到主节点发送的心跳信息情况，则保持所述多个备节点的身份状态；

所述选举单元，用于若每一所述计时器均超时，且存在所述多个备节点均未收到所述主节点发送的心跳信息的情况，则确定所述主节点宕机，则执行根据预设选举算法，从所述多个备节点中确定目标主节点，并保持剩余多个备节点的身份状态。

本申请实施例的第三方面提供一种服务器，所述服务器包括处理器、通信接口、存储器以及一个或多个程序，所述处理器、通信接口和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行本申请实施例第一方面所述的方法。

本申请实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其中，上述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，上述计算机程序使得计算机执行如本申请实施例第一方面所描述的部分或全部步骤。

本申请实施例的第五方面提供了一种计算机程序产品，其中，上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如本申请实施例第一方面所描述的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包。

实施本申请实施例，至少具有如下有益效果：可在主节点宕机时，从多个备节点中选举得到一个新的主节点，即目标主节点，以接替该主节点的工作，即从排序节点获取区块，其余的备节点用于完成交易背书，有利于维持整个区块链网络的运行，从而有利于提高背书效率。

通过本申请实施例，应用于服务器，上述方法包括：可在启动多个备节点时，对每一备节点发送一个计时器，根据每一备节点对应的计时器对所述多个备节点进行计时操作，每一所述计时器对应同一计时周期；若所述多个计时器在所述计时周期内，且存在至少一个所述备节点接收到主节点发送的心跳信息情况，则保持所述多个备节点的身份状态；若每一所述计时器均超时，且存在所述多个备节点均未收到所述主节点发送的心跳信息的情况，则确定所述主节点宕机，则执行根据预设选举算法，从所述多个备节点中确定目标主节点，并保持剩余多个备节点的身份状态。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1A为本申请实施例提供了一种节点系统的架构示意图；

图1B为本申请实施例提供了一种节点选举方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供了一种节点选举方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供了一种节点选举方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供了一种服务器的结构示意图；

图5为本申请实施例提供了一种节点选举装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

为了能够更好地理解本申请实施例，下面将对应用本申请实施例的方法进行介绍。

本申请实施例中提到的服务器可以包括但不限于后台服务器、组件服务器、云端服务器、数据分配系统服务器或数据分配软件服务器等，上述仅是举例，而非穷举，包含但不限于上述装置。

请参见图1A，图1A是本申请实施例提供的一种节点系统的架构示意图。

其中，本申请实施例应用于服务器，该服务器可包括区块链网络，区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链(Blockchain)，本质上是一个去中心化的数据库，是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一批次网络交易的信息，用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。区块链可以包括区块链底层平台、平台产品服务层以及应用服务层。

其中，本申请实施例具体可应用于FiMax区块链平台中，该FiMax区块链平台是一种以S3C为基础框架组成的区块链网络，该S3C是由区块链解决方案模块、区块链内核模块、区块链隐私保护模块和区块链网络管理模块组成的框架系统。

其中，在上述FiMax区块链平台中可包括多个节点，可包括：排序节点(adapter节点)和peer节点(数据节点)，其中，peer节点可用于存储数据，并且执行特定的程序。在本申请实施例中，该peer节点可用于存储账本、智能合约等等，可用于向客户端提供背书服务，该背书服务可基于程序执行，该peer节点可以为一个物理服务器或者可为一个虚拟服务器。

其中，上述peer节点可分为主节点和从节点；上述adapter节点可用于产生区块，主节点可从该adapter节点中获取区块，并对该区块中每笔交易对应的交易数据的签名信息进行验证和对交易数据的多版本检查，而备节点可用于向客户端提供背书服务；此外，上述主节点和多个备节点应该属于同一机构中，如此，可提高信息安全性。

其中，上述FiMax区块链平台中可包括多个主节点，每一主节点可对应有多个(2个或2个以上)备节点。在本申请实施例中，如图1A所示，仅以其中一个主节点为例，在进行交易背书或者其他场景时，若主节点出现宕机情况，可根据预设选举算法，从上述多个备节点中选举一个备节点确定为目标主节点，剩余多个备节点可保持其身份状态，并由该目标主节点从排序节点获取区块，由剩余多个备节点中每一备节点完成交易背书，并向其对应的客户端提供背书服务。

可以看出，采用本申请实施例，可在主节点宕机时，从多个备节点中选举得到一个新的主节点，即目标主节点，以接替该主节点的工作，即从排序节点获取区块，其余的备节点用于完成交易背书，有利于维持整个区块链网络的运行，从而有利于提高背书效率。

请参见图1B，图1B是本申请实施例提供的一种节点选举方法的流程示意图，应用于服务器，上述方法包括以下步骤：

101、在启动多个备节点时，对每一备节点发送一个计时器，根据每一备节点对应的计时器对所述多个备节点进行计时操作，每一所述计时器对应同一计时周期；

其中，本申请实施例中的备节点可对应于图1A中的备节点，该备节点是peer节点的一种，该peer节点可理解为数据节点，在本申请实施例中，同一个主节点下可包括多个备节点，主节点可与多个备节点进行通信，多个备节点可共享一个主节点。

其中，上述计时周期可为用户自行设置或者系统默认，在此不作限定。例如，可设定该计时周期为1s、1min、10min、30min等等，在此不作限定。

具体实现中，服务器可控制启动身份状态为备节点的多个peer节点，即多个备节点；可针对每一备节点进行计时，具体可对每一备节点分配一个计时器，所有计时器可对应同一计时周期，以便于计时管理；可在同一时刻启动上述多个备节点对应的多个计时器，

102、若所述多个计时器在所述计时周期内，且存在至少一个所述备节点接收到主节点发送的心跳信息情况，则保持所述多个备节点的身份状态；

其中，上述心跳消息(Heartbeat Message)是一种发送源发送到接收方的消息，这种消息可以让上述多个备节点确定上述主节点是否出现故障以及何时出现故障或当前不可用或者宕机。

其中，在本申请实施例中，peer节点的身份状态可包括以下至少一种：候选人、主节点和备节点等等，在此不作限定。

具体实现中，若上述多个计时器在计时周期内，存在至少一个备节点能够接收到主节点发送的心跳信息，那么，则可确定该主节点运行正常或者仍旧在运行中，则可保持上述多个备节点的身份状态，反之，则可确定该主节点处于宕机或者故障状态。

具体实现中，本申请实施例中，备节点可为客户端提供背书服务，上述主节点可对从排序节点获取得到的区块进行验证，以对区块中的每笔交易对应的交易数据对应的证书签名进行验证，并对交易数据的版本进行多版本验证，以保证数据的有效性。

进一步地，上述备节点可为每一客户端提供背书服务，具体实现中，可对每笔交易进行模拟交易，得到交易结果，并将该交易结果进行签名以返回到客户端。

103、若每一所述计时器均超时，且存在所述多个备节点均未收到所述主节点发送的心跳信息的情况，则确定所述主节点宕机，则执行根据预设选举算法，从所述多个备节点中确定目标主节点，并保持剩余多个备节点的身份状态。

其中，上述预设选举算法可为用户自行设置或者系统默认，在此不作限定。

其中，可通过该预设选举算法的执行可实现从多个备节点中选举一个目标主节点，并且在选举出(确定出)目标主节点以后，该目标主节点可从上述排序节点获取区块；此外，可保持剩余多个备节点的身份状态，即保持其余多个备节点的工作性质，即从目标主节点获取区块，并向其对应的客户端提供背书服务，以保持整个区块链的正常工作。

其中，若出现上述每一计时器超时的情况，并且均为接收到主节点发送的心跳信息，则可表明上述主节点出现宕机或者故障，也就是处于当前不可用状态。

其中，当计时器在计时的时候，若大于上述计时周期，则可确定该计时器超时。

可选地，在上述根据预设选举算法，从所述多个备节点中确定目标主节点之前，上述方法还包括以下步骤：在确定所述主节点宕机后，将所述多个备节点中每一备节点的身份状态切换为候选人，得到多个候选人。

其中，在确定主节点宕机以后，可将多个备节点的身份状态切换为候选人，该候选人可理解为此时的peer节点具备参与主节点的竞选的资格。

其中，针对每一候选人节点来说，此时，它还未成为目标主节点，该候选人并不知晓其他peer节点的身份状态，对于它来说，可默认其余的peer节点均为备节点；并且，候选人可具备目标主节点的某些功能，例如，它可向其他剩余的其他多个候选人节点发送信息等等。

在一种可能的示例中，所述根据预设选举算法，从所述多个备节点中确定目标主节点，可包括如下步骤：根据所述预设选举算法，从所述多个候选人中确定所述目标主节点。

在一种可能的示例中，根据所述预设选举算法，从所述多个候选人中确定所述目标主节点，可包括如下步骤：通过候选人A向剩余多个候选人发送投票请求，所述候选人A为所述多个候选人中任意一个候选人；在预设周期内，监控所述候选人A接收到的其余每一候选人的投票情况，得到多个投票情况；根据所述多个投票情况，确定所述候选人A的目标身份状态；若确定所述候选人A的目标身份状态为预设身份状态，则执行将所述候选人A确定为所述目标主节点。

其中，上述预设周期可为用户自行设置或者系统默认，在此不作限定；由于此时每一候选人均可成为主节点，设置预设周期，有利于快速从多个候选人中选举主节点，以提高选举效率。

其中，在具体实现中，原则上由于每一备节点均为候选人，则每一候选人均具备竞选目标主节点的资格，可同时进行上述多个候选人目标主节点的竞选，因此，最先被选举为上述目标主节点的候选人即为目标主节点，那么其余的候选人则均停止上述选举，并切换为备节点的身份状态。

其中，本申请实施例中，仅以其中一个候选人的竞选作为说明，上述候选人A可为多个候选人中任意一个，其余候选人的竞选方式与该候选人A的竞选方式相同。

其中，上述预设身份状态可为用户自行设置或者系统默认，在此不作限定，上述预设身份状态可由peer节点的基本任务决定，例如，基本任务为从排序节点获取区块，那么其该预设身份状态可为主节点，每一peer节点对应的类型具备不同的基本任务。

具体实现中，当主节点宕机时，可通过竞选的方式从候选人中选取目标主节点。在进行目标主节点竞选时，针对候选人A，其余候选人可对该候选人A进行投票，若某一候选人向该候选人A进行投票，则表明其赞成候选人A为目标主节点这一事件，从而，可得到多个其余候选人中每一候选人的投票情况，可根据该投票情况，确定该候选人A的目标身份状态，该目标身份状态可为备节点或者主节点等等，也就是说，该候选人A可为上述任意一种身份状态；若该目标身份状态为上述预设身份状态，即主节点，则可确定该候选人A为目标主节点。

可见，采用本申请实施例，每一候选人均具备选举为目标主节点的资格，并且均可参与选举，有利于提高主节点选举的公平性，如此，可同步进行上述目标主节点的选举操作，有利于提高选举效率；并且每一候选人均可为其他候选人进行投票，有利于提高选举认可度。

在一个可能的示例中，所述根据所述多个投票情况，确定所述候选人A的目标身份状态，可包括如下步骤：根据所述多个投票情况，确定所述剩余多个候选人赞成所述候选人A为所述目标主节点的投票票数；根据所述投票票数和总票数，确定所述剩余多个候选人针对候选人A为所述目标主节点的投票率；根据所述投票率，确定所述候选人A的所述目标身份状态。

其中，上述投票情况可包括赞成该候选人A为目标主节点或者不赞成该候选人A为目标主节点或者放弃投票等等情况，在此不作限定。例如，若候选人A未接收候选人B的反馈信息，则可视为该候选人B放弃投票。因此，可基于剩余每一候选人的投票情况，确定针对该候选人A为目标主节点的投票率；最终，可基于该投票率，确定该候选人的目标身份状态。

可选地，在根据所述投票票数和总票数，确定所述剩余多个候选人针对候选人A为所述目标主节点的投票率之前，还可包括如下步骤：获取所述剩余多个候选人的多个资源状态；根据所述多个资源状态，确定所述剩余多个候选人中每一候选人的投票权重，得到多个投票权重；根据所述多个投票权重，确定剩余多个候选人进行投票的所述总票数。

其中，上述资源状态可理解为节点下资源的可利用状态，上述资源可包括以下至少一种：计算资源、内存容量、占CPU核数、负载容量等等，在此不作限定。上述资源状态可包括以下至少一种：网络状况、剩余计算资源、剩余内存容量、剩余负载容量等等，在此不作限定。

其中，上述投票权重可指每一候选人(peer节点)可投票的票数，可预先设置资源状态与权重之间的映射关系，进而，可得到每一资源状态对应的权重，得到多个权重，将上述多个权重累加得到每一候选人的投票权重。

具体实现中，可根据每一资源的资源状态预设权重区间，该预设权重区间可由用户自行设置或者系统默认，在此不作限定；每一候选人的资源配置情况和网络状况都不同，为了保证区块链系统的正常运行，并且每一主节点下可对应有多个备节点，那么对于该主节点的资源利用率的要求较高，因此，原则上可选取资源状态越好的候选人作为目标主节点，那么，每一候选人是具备投票资格的，可设定资源对应的资源状态的可利用状态越好，其对应的权重越大，也就是说，可投票的票数越多，那么，对于资源配置情况较好和网络状况较好的候选人来说，其最终确定为备节点的可能性也较大，那么，在后期进行交易背书时，也能有效保证整个区块链网络的背书效率。

进一步地，在对多个候选人进行目标主节点的选举时，那么，其自身成为目标主节点的概率越大，例如，若针对某一候选人B，其剩余计算资源为a，对应的权重为x；剩余内存容量为b，对应的权重为y；剩余负载容量为c，对应的权重为z；则其对应的投票权重为xa+yb+zc。

此外，若上述多个候选人中任意一个候选人出现宕机的情况，则其对应的资源状态则都为0，其对应的投票权重为0；那么其的投票票数将无效，并且也不具备选举成为目标主节点的资格，从而，可有效减少出现宕机情况的候选人的投票影响力，有利于提高主节点的选举效率。

可见，采用本申请实施例，可有效利用每一节点的资源状态，在多个候选人中选取目标主节点时，可得到资源状态较好的候选人作为主节点，进而，在后续进行交易背书等流程时，有利于保证整个区块链的运行，并有利于提高整个区块链的性能。

可选地，上述根据所述投票票数和总票数，确定所述剩余多个候选人针对候选人A为所述目标主节点的投票率可包括如下步骤：基于投票票数和上述总票数，计算投票票数与总票数之间的商，得到该候选人A对应的投票率。

在一个可能的示例中，根据所述投票率，确定所述候选人A的所述目标身份状态，可包括如下步骤：若所述投票率小于或等于预设阈值，则执行确定所述候选人A的目标身份状态为所述备节点，并确定所述候选人A的所述目标身份状态不为所述预设身份状态；若所述投票率大于所述预设阈值，则执行确定所述候选人A的所述目标身份状态为所述预设身份状态，则确定所述候选人A为所述目标主节点，确定剩余所述多个候选人为所述备节点。

其中，上述预设阈值可为用户自行设置或者系统默认，在此不作限定。上述投票率用于确定剩余多个候选人对于确定候选人A为目标主节点的认可度。

可选地，上述方法还包括：若在监控该候选人A接收到剩余多个候选人的投票情况的过程中，该候选人A接收到了新的目标主节点(为上述剩余多个候选人中任意一个候选人)的心跳信息，则表明已选举出了目标主节点，则确定该候选人A的目标身份状态为备节点，后续可从新的目标主节点获取区块。

可选地，此时的目标主节点具备了主节点的功能，即，可从排序节点获取区块、可向多个备节点发送心跳信息、可对区块中每笔交易对应的交易数据的签名信息进行验证和对交易数据的多版本检查等等；但是，该目标主节点仍旧保留其作为备节点的功能，该目标主节点可探测上述主节点的存活状态(具体可向该主节点发送心跳信息)，若后续上述目标主节点接收到了针对上述心跳信息的反馈信息，则确定该主节点恢复工作状态，则该目标主节点的目标身份状态可切换为备节点，该主节点可继续向多个备节点中每一备节点提供下一区块。

可选地，在所述保持剩余多个备节点的身份状态之后，所述方法还包括：通过所述主节点向排序节点获取多个区块，并接受所述多个备节点的区块获取请求；通过所述主节点将所述多个区块转发给所述多个备节点，每一备节点对应一个区块；通过所述多个备节点对所述多个区块进行验证，并存储到本地数据库，向每一备节点对应的客户端提供背书服务。

其中，上述排序节点可对应于图1A中的adapter节点，在具体实施例中，每一备节点可对应一个客户端，该客户端可与备节点进行通信，该备节点可向其对应的客户端提供背书服务；上述客户端可指任意一个为客户提供服务的程序，例如，银行服务客户端、保险服务客户端、政企服务客户端等等，在此不作限定。

可以看出，本申请实施例中所描述的节点选举方法，应用于服务器，可在启动多个备节点时，对每一备节点发送一个计时器，根据每一备节点对应的计时器对所述多个备节点进行计时操作，每一所述计时器对应同一计时周期；若所述多个计时器在所述计时周期内，且存在至少一个所述备节点接收到主节点发送的心跳信息情况，则保持所述多个备节点的身份状态；若每一所述计时器均超时，且存在所述多个备节点均未收到所述主节点发送的心跳信息的情况，则确定所述主节点宕机，则执行根据预设选举算法，从所述多个备节点中确定目标主节点，并保持剩余多个备节点的身份状态。如此，可在主节点宕机时，从多个备节点中选举得到一个新的主节点，即目标主节点，以接替该主节点的工作，即从排序节点获取区块，其余的备节点用于完成交易背书，有利于维持整个区块链网络的运行，从而有利于提高背书效率。

与上述一致地，请参阅图2，图2是本申请实施例公开的一种节点选举方法的流程示例图，应用于服务器，该节点选举方法可包括如下步骤：

201、在启动多个备节点时，对每一备节点发送一个计时器，根据每一备节点对应的计时器对所述多个备节点进行计时操作，每一所述计时器对应同一计时周期。

202、若所述多个计时器在所述计时周期内，且存在至少一个所述备节点接收到主节点发送的心跳信息情况，则保持所述多个备节点的身份状态。

203、若每一所述计时器均超时，且存在所述多个备节点均未收到所述主节点发送的心跳信息的情况，则确定所述主节点宕机，将所述多个备节点中每一备节点的身份状态切换为候选人，得到多个候选人。

204、通过候选人A向剩余多个候选人发送投票请求，所述候选人A为所述多个候选人中任意一个候选人。

205、在预设周期内，监控所述候选人A接收到的其余每一候选人的投票情况，得到多个投票情况。

206、根据所述多个投票情况，确定所述候选人A的目标身份状态。

207、若确定所述候选人A的目标身份状态为预设身份状态，则执行将所述候选人A确定为所述目标主节点。

上述步骤201-207的具体描述可以参照图1B所述的节点选举方法的相应描述，在此不再赘述。

可以看出，本申请实施例所描述的节点选举方法，应用于服务器，在启动多个备节点时，对每一备节点发送一个计时器，根据每一备节点对应的计时器对所述多个备节点进行计时操作，每一所述计时器对应同一计时周期；若所述多个计时器在所述计时周期内，且存在至少一个所述备节点接收到主节点发送的心跳信息情况，则保持所述多个备节点的身份状态；若每一所述计时器均超时，且存在所述多个备节点均未收到所述主节点发送的心跳信息的情况，则确定所述主节点宕机，将所述多个备节点中每一备节点的身份状态切换为候选人，得到多个候选人；通过候选人A向剩余多个候选人发送投票请求，所述候选人A为所述多个候选人中任意一个候选人；在预设周期内，监控所述候选人A接收到的其余每一候选人的投票情况，得到多个投票情况；根据所述多个投票情况，确定所述候选人A的目标身份状态；若确定所述候选人A的目标身份状态为预设身份状态，则执行将所述候选人A确定为所述目标主节点。如此，可在主节点宕机时，从多个备节点中选举得到一个新的主节点，即目标主节点，以接替该主节点的工作，即从排序节点获取区块，其余的备节点用于完成交易背书，有利于维持整个区块链网络的运行，从而有利于提高背书效率。

与上述一致地，请参阅图3，图3是本申请实施例公开的一种节点选举方法的流程示例图，应用于服务器，该节点选举方法可包括如下步骤：

301、在启动多个备节点时，对每一备节点发送一个计时器，根据每一备节点对应的计时器对所述多个备节点进行计时操作，每一所述计时器对应同一计时周期。

302、若所述多个计时器在所述计时周期内，且存在至少一个所述备节点接收到主节点发送的心跳信息情况，则保持所述多个备节点的身份状态。

303、若每一所述计时器均超时，且存在所述多个备节点均未收到所述主节点发送的心跳信息的情况，则确定所述主节点宕机，则执行根据预设选举算法，从所述多个备节点中确定目标主节点，并保持剩余多个备节点的身份状态。

304、通过所述目标主节点向排序节点获取多个区块，并接受所述剩余多个备节点的区块获取请求。

305、通过所述目标主节点将所述多个区块转发给所述剩余多个备节点，每一备节点对应一个区块。

306、通过所述目标主节点对所述多个区块进行验证以后存储到本地数据库，通过每一备节点向对应的客户端提供背书服务。

上述步骤301-306的具体描述可以参照图1B所述的节点选举方法的相应描述，在此不再赘述。

可以看出，本申请实施例所描述的节点选举方法，应用于服务器，在启动多个备节点时，对每一备节点发送一个计时器，根据每一备节点对应的计时器对所述多个备节点进行计时操作，每一所述计时器对应同一计时周期；若所述多个计时器在所述计时周期内，且存在至少一个所述备节点接收到主节点发送的心跳信息情况，则保持所述多个备节点的身份状态；若每一所述计时器均超时，且存在所述多个备节点均未收到所述主节点发送的心跳信息的情况，则确定所述主节点宕机，则执行根据预设选举算法，从所述多个备节点中确定目标主节点，并保持剩余多个备节点的身份状态，通过所述目标主节点向排序节点获取多个区块，并接受所述剩余多个备节点的区块获取请求；通过所述目标主节点将所述多个区块转发给所述剩余多个备节点，每一备节点对应一个区块；通过所述目标主节点对所述多个区块进行验证以后存储到本地数据库，通过每一备节点向对应的客户端提供背书服务。如此，可在主节点宕机以后，从多个备节点中选举一个节点作为目标主节点，并保持剩余多个备节点的身份状态，同时，由该目标主节点从排序节点获取区块，由剩余多个备节点完成区块链的交易背书，并向客户端提供背书服务，有利于提高整个背书效率。

与上述一致地，请参阅图4，图4为本申请实施例提供的一种服务器的结构示意图，如图4所示，包括处理器、输入设备、输出设备和存储器，所述处理器、输入设备、输出设备和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，上述一个或多个程序程序包括用于执行以下步骤的指令：

在启动多个备节点时，对每一备节点发送一个计时器，根据每一备节点对应的计时器对所述多个备节点进行计时操作，每一所述计时器对应同一计时周期；

若所述多个计时器在所述计时周期内，且存在至少一个所述备节点接收到主节点发送的心跳信息情况，则保持所述多个备节点的身份状态；

若每一所述计时器均超时，且存在所述多个备节点均未收到所述主节点发送的心跳信息的情况，则确定所述主节点宕机，则执行根据预设选举算法，从所述多个备节点中确定目标主节点，并保持剩余多个备节点的身份状态。

可以看出，本申请实施例中所描述的服务器，在启动多个备节点时，对每一备节点发送一个计时器，根据每一备节点对应的计时器对所述多个备节点进行计时操作，每一所述计时器对应同一计时周期；若所述多个计时器在所述计时周期内，且存在至少一个所述备节点接收到主节点发送的心跳信息情况，则保持所述多个备节点的身份状态；若每一所述计时器均超时，且存在所述多个备节点均未收到所述主节点发送的心跳信息的情况，则确定所述主节点宕机，则执行根据预设选举算法，从所述多个备节点中确定目标主节点，并保持剩余多个备节点的身份状态。如此，可在主节点宕机时，从多个备节点中选举得到一个新的主节点，即目标主节点，以接替该主节点的工作，即从排序节点获取区块，其余的备节点用于完成交易背书，有利于维持整个区块链网络的运行，从而有利于提高背书效率。

在一个可能的示例中，在所述根据预设选举算法，从所述多个备节点中确定目标主节点之前，所述程序用于执行以下步骤的指令：

在确定所述主节点宕机后，将所述多个备节点中每一备节点的身份状态切换为候选人，得到多个候选人；

所述根据预设选举算法，从所述多个备节点中确定目标主节点，包括：

根据所述预设选举算法，从所述多个候选人中确定所述目标主节点。

在一个可能的示例中，在根据所述预设选举算法，从所述多个候选人中确定所述目标主节点方面，所述程序用于执行以下步骤的指令：

通过候选人A向剩余多个候选人发送投票请求，所述候选人A为所述多个候选人中任意一个候选人；

在预设周期内，监控所述候选人A接收到的其余每一候选人的投票情况，得到多个投票情况；

根据所述多个投票情况，确定所述候选人A的目标身份状态；

若确定所述候选人A的目标身份状态为预设身份状态，则执行将所述候选人A确定为所述目标主节点。

在一个可能的示例中，在所述根据所述多个投票情况，确定所述候选人A的目标身份状态方面，所述程序用于执行以下步骤的指令：

根据所述多个投票情况，确定所述剩余多个候选人赞成所述候选人A为所述目标主节点的投票票数；

根据所述投票票数和总票数，确定所述剩余多个候选人针对候选人A为所述目标主节点的投票率；

根据所述投票率，确定所述候选人A的所述目标身份状态。

在一个可能的示例中，在根据所述投票票数和总票数，确定所述剩余多个候选人针对候选人A为所述目标主节点的投票率之前，所述程序用于执行以下步骤的指令：

获取所述剩余多个候选人的多个资源状态；

根据所述多个资源状态，确定所述剩余多个候选人中每一候选人的投票权重，得到多个投票权重；

根据所述多个投票权重，确定剩余多个候选人进行投票的所述总票数。

在一个可能的示例中，在根据所述投票率，确定所述候选人A的所述目标身份状态方面，所述程序用于执行以下步骤的指令：

若所述投票率小于或等于预设阈值，则执行确定所述候选人A的目标身份状态为所述备节点，并确定所述候选人A的所述目标身份状态不为所述预设身份状态；

若所述投票率大于所述预设阈值，则执行确定所述候选人A的所述目标身份状态为所述预设身份状态，则确定所述候选人A为所述目标主节点，确定剩余所述多个候选人为所述备节点。

在一个可能的示例中，在所述保持剩余多个备节点的身份状态之后，所述程序用于执行以下步骤的指令：

通过所述目标主节点向排序节点获取多个区块，并接受所述剩余多个备节点的区块获取请求；

通过所述目标主节点将所述多个区块转发给所述剩余多个备节点，每一备节点对应一个区块；

通过所述目标主节点对所述多个区块进行验证以后存储到本地数据库，通过每一备节点向对应的客户端提供背书服务。

上述主要从方法侧执行过程的角度对本申请实施例的方案进行了介绍。可以理解的是，服务器为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所提供的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

本申请实施例可以根据上述方法示例对服务器进行功能单元的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能单元，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。需要说明的是，本申请实施例中对单元的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

与上述一致地，请参阅图5，图5是本申请实施例公开的一种节点选举装置的结构示意图，应用于服务器，该装置包括：计时单元501、保持单元502和选举单元503，其中，

所述计时单元501，用于在启动多个备节点时，对每一备节点发送一个计时器，根据每一备节点对应的计时器对所述多个备节点进行计时操作，每一所述计时器对应同一计时周期；

所述保持单元502，用于若所述多个计时器在所述计时周期内，且存在至少一个所述备节点接收到主节点发送的心跳信息情况，则保持所述多个备节点的身份状态；

所述选举单元503，用于若每一所述计时器均超时，且存在所述多个备节点均未收到所述主节点发送的心跳信息的情况，则确定所述主节点宕机，则执行根据预设选举算法，从所述多个备节点中确定目标主节点，并保持剩余多个备节点的身份状态。

可以看出，本申请实施例中所描述的节点选举装置，应用于服务器，在启动多个备节点时，对每一备节点发送一个计时器，根据每一备节点对应的计时器对所述多个备节点进行计时操作，每一所述计时器对应同一计时周期；若所述多个计时器在所述计时周期内，且存在至少一个所述备节点接收到主节点发送的心跳信息情况，则保持所述多个备节点的身份状态；若每一所述计时器均超时，且存在所述多个备节点均未收到所述主节点发送的心跳信息的情况，则确定所述主节点宕机，则执行根据预设选举算法，从所述多个备节点中确定目标主节点，并保持剩余多个备节点的身份状态。如此，可在主节点宕机时，从多个备节点中选举得到一个新的主节点，即目标主节点，以接替该主节点的工作，即从排序节点获取区块，其余的备节点用于完成交易背书，有利于维持整个区块链网络的运行，从而有利于提高背书效率。

在一个可能的示例中，在根据所述预设选举算法，从所述多个候选人中确定所述目标主节点方面，所述选举单元503具体用于：

通过候选人A向剩余多个候选人发送投票请求，所述候选人A为所述多个候选人中任意一个候选人；

在预设周期内，监控所述候选人A接收到的其余每一候选人的投票情况，得到多个投票情况；

根据所述多个投票情况，确定所述候选人A的目标身份状态；

若确定所述候选人A的目标身份状态为预设身份状态，则执行将所述候选人A确定为所述目标主节点。

在一个可能的示例中，在所述根据所述多个投票情况，确定所述候选人A的目标身份状态方面，所述选举单元503具体用于：

根据所述多个投票情况，确定所述剩余多个候选人赞成所述候选人A为所述目标主节点的投票票数；

根据所述投票票数和总票数，确定所述剩余多个候选人针对候选人A为所述目标主节点的投票率；

根据所述投票率，确定所述候选人A的所述目标身份状态。

在一个可能的示例中，在所述根据所述投票率，确定所述候选人A的所述目标身份状态方面，所述选举单元503具体用于：

若所述投票率小于或等于预设阈值，则执行确定所述候选人A的目标身份状态为所述备节点，并确定所述候选人A的所述目标身份状态不为所述预设身份状态；

若所述投票率大于所述预设阈值，则执行确定所述候选人A的所述目标身份状态为所述预设身份状态，则确定所述候选人A为所述目标主节点，确定剩余所述多个候选人为所述备节点。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其中，该计算机存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，该计算机程序使得计算机执行如上述方法实施例中记载的任何一种节点选举方法的部分或全部步骤。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，所述计算机程序可操作来使计算机执行如上述方法实施例中记载的任何一种节点选举方法的部分或全部步骤。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件程序模块的形式实现。

所述集成的单元如果以软件程序模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、ROM、RAM、磁盘或光盘等。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种节点选举方法，其特征在于，应用于服务器，包括：

在启动多个备节点时，对每一备节点发送一个计时器，根据每一备节点对应的计时器对所述多个备节点进行计时操作，每一所述计时器对应同一计时周期；

若所述多个计时器在所述计时周期内，且存在至少一个所述备节点接收到主节点发送的心跳信息情况，则保持所述多个备节点的身份状态；

若每一所述计时器均超时，且存在所述多个备节点均未收到所述主节点发送的心跳信息的情况，则确定所述主节点宕机，则执行根据预设选举算法，从所述多个备节点中确定目标主节点，并保持剩余多个备节点的身份状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据预设选举算法，从所述多个备节点中确定目标主节点之前，所述方法还包括：

在确定所述主节点宕机后，将所述多个备节点中每一备节点的身份状态切换为候选人，得到多个候选人；

所述根据预设选举算法，从所述多个备节点中确定目标主节点，包括：

根据所述预设选举算法，从所述多个候选人中确定所述目标主节点。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述预设选举算法，从所述多个候选人中确定所述目标主节点，包括：

通过候选人A向剩余多个候选人发送投票请求，所述候选人A为所述多个候选人中任意一个候选人；

在预设周期内，监控所述候选人A接收到的其余每一候选人的投票情况，得到多个投票情况；

根据所述多个投票情况，确定所述候选人A的目标身份状态；

若确定所述候选人A的目标身份状态为预设身份状态，则执行将所述候选人A确定为所述目标主节点。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个投票情况，确定所述候选人A的目标身份状态，包括：

根据所述多个投票情况，确定所述剩余多个候选人赞成所述候选人A为所述目标主节点的投票票数；

根据所述投票票数和总票数，确定所述剩余多个候选人针对候选人A为所述目标主节点的投票率；

根据所述投票率，确定所述候选人A的所述目标身份状态。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在根据所述投票票数和总票数，确定所述剩余多个候选人针对候选人A为所述目标主节点的投票率之前，所述方法还包括：

获取所述剩余多个候选人的多个资源状态；

根据所述多个资源状态，确定所述剩余多个候选人中每一候选人的投票权重，得到多个投票权重；

根据所述多个投票权重，确定剩余多个候选人进行投票的所述总票数。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述投票率，确定所述候选人A的所述目标身份状态，包括：

若所述投票率小于或等于预设阈值，则执行确定所述候选人A的目标身份状态为所述备节点，并确定所述候选人A的所述目标身份状态不为所述预设身份状态；

若所述投票率大于所述预设阈值，则执行确定所述候选人A的所述目标身份状态为所述预设身份状态，则确定所述候选人A为所述目标主节点，确定剩余所述多个候选人为所述备节点。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述保持剩余多个备节点的身份状态之后，所述方法还包括：

通过所述目标主节点向排序节点获取多个区块，并接受所述剩余多个备节点的区块获取请求；

通过所述目标主节点将所述多个区块转发给所述剩余多个备节点，每一备节点对应一个区块；

通过所述目标主节点对所述多个区块进行验证以后存储到本地数据库，通过每一备节点向对应的客户端提供背书服务。

8.一种节点选举装置，其特征在于，应用于服务器，所述装置包括：计时单元、保持单元和选举单元，其中，

所述计时单元，用于在启动多个备节点时，对每一备节点发送一个计时器，根据每一备节点对应的计时器对所述多个备节点进行计时操作，每一所述计时器对应同一计时周期；

所述保持单元，用于若所述多个计时器在所述计时周期内，且存在至少一个所述备节点接收到主节点发送的心跳信息情况，则保持所述多个备节点的身份状态；

所述选举单元，用于若每一所述计时器均超时，且存在所述多个备节点均未收到所述主节点发送的心跳信息的情况，则确定所述主节点宕机，则执行根据预设选举算法，从所述多个备节点中确定目标主节点，并保持剩余多个备节点的身份状态。

9.一种服务器，其特征在于，包括处理器、输入设备、输出设备和存储器，所述处理器、输入设备、输出设备和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行如权利要求1-7任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行如权利要求1-7任一项所述的方法。

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