CN112292704A - 交易处理 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例涉及用于在区块链上的交易处理的方法、设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。在该方法中，用于处理交易的区块链节点接收包括多个字段的交易请求，多个字段包括交易任务字段，交易任务字段包括多个子句，以及多个子句中的每个子句指示交易的多个任务之一。区块链节点处理多个任务，并且仅响应于成功地处理了多个任务中的所有任务来确定交易被成功地处理。如在本公开中提供的交易处理使多个任务能够通过区块链上的单个交易过程以有效的方式被处理。

Description

交易处理
领域
本公开的实施例总体上涉及在区块链上的交易处理的领域，且更特别地涉及交易处理的方法、用于交易处理的设备、非暂时性计算机可读存储介质和计算机程序产品。
背景
在传统区块链交易模型中，基于账户模型，基于交易的状态机可以存储信息，其不限于余额信息。此外，利用一个或更多个智能合约，区块链平台可以基于共识来执行各种预先设计的代码以实现各种交易。
然而，在传统区块链交易模型中，仍然存在不适合于真实交易应用需要的一些缺点。例如，对于真实交易应用，例如资金分配和批量产品注册，作为整体执行多个任务是所希望的。然而，使用传统区块链交易模型，区块链平台只能通过一个交易过程来实现一个任务，而不能通过仅仅一个交易过程来实现多个任务，因此区块链平台处理真实交易应用中的复杂情况并不是灵活且高效的。
概述
通常，本公开的示例实施例提供了用于交易处理的解决方案，在复杂情况中的多个交易任务可以通过该解决方案在区块链上以有效的方式被处理。
在第一方面中，提供了交易处理的方法。该方法包括：在用于处理区块链中的交易的区块链节点处，接收包括多个字段的交易请求，该多个字段包括交易任务字段，交易任务字段包括多个子句(clauses)，并且多个子句中的每个子句指示交易的多个任务中的一个任务；处理交易的多个任务；以及仅响应于成功地处理了多个任务中的所有任务，确定交易被成功地处理。
在第二方面中，提供了用于交易处理的设备。该设备包括：被配置为存储一个或更多个程序的存储器；以及耦合到存储器并被配置为执行所述一个或更多个程序以使设备执行在本公开的第一方面中的方法的处理单元。
在第三方面中，提供了其上存储有机器可执行指令的非暂时性计算机可读存储介质，机器可执行指令在被执行时使机器执行本公开的第一方面的方法。
在第四方面中，提供了计算机程序产品。该计算机程序产品有形地存储在非暂时性计算机可读介质上，并且包括机器可执行指令，机器可执行指令在被执行时使机器执行本公开的第一方面的方法。
应理解，本概述章节既不意欲确定本公开的实施例的关键或必要特征，也不意欲用于限制本公开的范围。本公开的其他特征通过下面的描述将变得易于理解。
附图简述
通过参考附图更详细地描述本公开的示例性实施例，本公开的上述和其他目的、特征和优点将变得更明显，其中相同的参考符号在本公开的示例性实施例中表示相同的部件。
图1示出了根据本公开的实施例的交易处理系统的架构图；
图2示出了根据本公开的实施例的交易处理方法的流程图；
图3示出了根据本公开的实施例的用于处理多个交易任务的方法的流程图；以及
图4示意性示出适合于实现本公开的实施例的示例设备的框图。
在每个图中，相同或相应的符号指示相同或相应的部件。
详细描述
现在将参考一些示例实施例描述本公开的原理。应当理解，这些实施例仅仅为了说明的目的而被描述，并且帮助本领域中的技术人员理解和实现本公开而不暗示关于本公开的范围的任何限制。本文所述的本公开可以以除了下面描述的方式之外的各种方式被实现。
在下面的描述和随附的权利要求中，除非另有规定，否则本文所使用的所有技术和科学术语具有与由在本公开所属的领域中的普通技术人员之一通常理解的相同的含义。
在本公开中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”和诸如此类的提及指示所描述的实施例可包括特定特征、结构或特性，但是不一定每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。而且，这样的短语不一定指同一实施例。此外，当关于实施例描述特定特征、结构或特性时，认为关于其他实施例(无论是否被明确地描述)实现这种特征、结构或特性是在本领域中的技术人员的知识范围内的。
应理解，尽管术语“第一”和“第二”等在本文可用于描述各种元件，但这些元件不应被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一元件区分开。例如，第一元件可以被称为第二元件，且类似地，第二元件可以被称为第一元件，而不偏离示例实施例的范围。如本文所使用的，术语“和/或”包括所列出的项目中的一个或更多个的任何和所有组合。
本文使用的术语仅为了描述特定实施例的目的，且并没有被规定为示例实施例的限制。如本文所使用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”、和“该(the)”意欲也包括复数形式，除非上下文另外清楚地指示。将进一步理解，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“具有(has)”、“具有(having)”、“包括(includes)”和/或“包括(including)”当在本文中被使用时规定所陈述的特征、元件和/或部件等的存在，但不排除一个或更多个其它特征、元件、部件和/或其组合的存在或添加。
如上所述，在传统交易处理方案中，由交易处理节点处理的每个交易总是与一个任务相关。在这种情况下，不能仅通过一个交易过程来执行由同一发起方发起的多个任务。因此，区块链平台处理真实交易应用中的复杂情况并不是灵活且高效的。
为了至少部分地解决上述问题以及其他潜在问题中的一个或更多个，本公开的示例实施例提出了交易处理解决方案。在该解决方案中，用于处理区块链中的交易的区块链节点接收包括多个字段的交易请求，多个字段包括交易任务字段，交易任务字段包括多个子句，多个子句中的每个子句指示交易的多个交易任务之一。区块链节点处理交易的多个交易任务，并且仅响应于成功地处理了多个交易任务中的所有任务而确定交易被成功地处理。
在本文中，本公开的任务或交易任务可以指实现特定功能的在区块链上的单独操作，其在某种意义上可以等同于通过常规交易过程实现的常规交易。相应地，本公开的交易可以包括一个或更多个任务或交易任务。
与传统交易处理方案(其中由交易处理节点处理的每个交易针对仅仅一个任务)不同，在上述解决方案中，通过交易请求包括包含多个子句的交易任务字段以及多个子句中的每个子句指示交易的多个任务之一，在单个交易请求中指示的多个任务可以在交易请求的处理期间以由交易任务字段定义的顺序或以用其他方式定义的顺序逐个被处理。在这种情况下，由同一交易发起方发起的多个交易任务可以作为整体被执行。因此，本公开为区块链节点处理真实交易应用中的复杂情况提供更多的灵活性和效率。
将在下面参考附图详细地描述本公开的原理和实施例。首先参考图1，其示出了根据本公开的实施例的交易处理系统100的架构图。如图1所示，系统100包括管理设备114、用于处理区块链交易的多个区块链节点112-1、112-2至112-N(即，交易处理节点112)以及多个终端设备140、142和144。管理设备114和交易处理节点112可以都是区块链平台110的区块链节点。管理设备114、交易处理节点112以及终端设备140、142和144经由网络130执行数据交互。
应当理解，区块链节点和终端设备的数量仅仅是为了说明的目的，而不暗示任何限制。系统100可以包括适合于实现本公开的实施例的任何合适数量的区块链节点和终端设备。
终端设备可以是任何终端设备，其可以包括但不限于移动电话、蜂窝电话、智能电话、IP语音(VoIP)电话、无线本地环路电话、平板计算机、个人数字助理(PDA)、便携式计算机、台式计算机等。用户152可以通过终端设备142发起对交易的请求，并且终端设备142或管理设备114可以将来自终端设备142的请求形式化为将被递送到区块链平台110并由区块链平台110处理的相应交易请求。交易请求可以指示将由区块链节点112处理的一个或更多个交易任务。在一些实施例中，钱包应用可以在终端设备142上运行。为了使用由管理设备114提供的服务，用户150或152可以经由钱包应用向管理设备114注册，并且在管理设备114处获得用于唯一地识别用户150或152的相关联账户ID。此外，用户150或152可以通过钱包应用生成他们自己的地址以充当用于他们的区块链交易的发起方地址或接收方地址。
管理设备114可以是用于充当区块链平台110的节点的网络设备。管理设备114可以包括但不限于一个或更多个计算机或服务器。经由管理设备114，终端设备140、142和144可以从区块链平台110接收服务。管理设备114可以经由相应的终端设备从注册用户150和152接收交易请求，并且经由注册用户150和152的地址向他们提供服务。管理设备114能够在区块链平台110上分发接收到的交易请求，或者将接收到的交易请求传输到任何或所有交易处理节点112，使得交易处理节点112可以计算交易费并基于接收到的交易请求来进一步处理交易。由管理设备114发送的交易请求可以包括多个字段。这些字段可以至少包括交易任务字段，交易任务字段包括多个子句，并且每个子句指示交易的多个交易任务之一。交易的多个交易任务可以具有相同类型或不同类型。假设管理设备114可以传输交易请求，其中交易任务字段包括三个子句(即，第一子句、第二子句和第三子句)。例如，第一子句可以指示用于将一定金额的加密货币转移到地址的交易任务，第二子句指示用于调用智能合约的交易任务，以及第三子句指示用于部署新智能合约的交易任务。因此，在一个交易请求内指示多个交易任务是可能的。
关于区块链平台110，它用于处理区块链交易和存放交易结果数据。在架构上，区块链平台110自上而下包括例如基本服务层、智能合约层和区块链底层(未示出)。区块链平台110可以包括管理设备114和交易处理节点112。此外，如果终端设备140、142和144可以充当区块链节点，则区块链平台110还可以包括它们中的任一个或全部。在一些实施例中，区块链平台110可以被配置成对私有区块链、公共区块链或联盟区块链。
交易处理节点112可以是用于充当区块链平台110的节点的网络设备。交易处理节点112可以包括但不限于一个或更多个计算机或服务器。交易处理节点112能够从管理设备114接收交易请求，并基于接收到的交易请求计算交易费。交易处理节点112可以进一步处理由在接收到的交易请求中包括的交易任务字段指示的多个交易任务。在交易的执行之后，交易处理节点112可以进一步通过确定多个交易任务是否都被成功地处理来确定交易是否被成功地处理。如果确定多个交易任务都被成功地处理，则交易处理节点112可以确定交易被成功地处理，并向管理设备114返回成功交易响应。否则，如果多个交易任务中的任一个例如由于不足的账户余额、系统错误或任何其他原因而没有被成功地处理，则交易处理节点112可以确定交易没有被成功地处理，并且向管理设备114返回失败交易响应。换句话说，尽管多个交易任务被包括在单个交易请求中，但是多个交易任务的执行可以被考虑为原子操作。以这种方式，管理设备114能够监控包括多个交易任务的交易整体上是否被成功地处理，而不监控每个任务是否被成功地处理。
现在参考图2，其是根据本公开的实施例的交易处理方法200的流程图。为了讨论的目的，将参考图1来描述方法200。方法200可以涉及如图1所示的交易处理节点112。在图2中，各种行动例如由如图1所示的交易处理节点112的处理器执行。方法200还可以包括未示出的附加行动和/或可以省略示出的行动，本公开的范围并不被限制在这个方面中。
在块202处，交易处理节点112接收包括多个字段的交易请求。多个字段可以包括交易任务字段，其包括多个子句。每个子句指示交易的多个交易任务之一。例如，交易处理节点112从管理设备114接收交易请求。所接收的交易请求可以至少包括用于指示交易发起方的字段、用于指示接收方地址的字段和用于指示交易任务的交易任务字段。例如，交易任务字段可以指示一组子句。每个子句指示交易任务之一，例如调用智能合约、将一定金额的加密货币转移到地址或部署新智能合约。使用定义交易任务的该一组子句，区块链节点能够基于一个接收到的交易请求而不是多个交易请求来处理多个交易任务。
在一些实施例中，在交易任务字段中的每个子句可以包括用于定义交易任务的一个或更多个信息元素。例如，每个子句包括下列项中的至少一个：第一信息元素、第二信息元素和第三信息元素。第一信息元素可以指示与交易任务相关联的接收方地址，第二信息元素可以指示待转移到接收方地址的加密货币的金额，以及第三信息元素可以指示由子句指示的交易任务的数据。
在一些情况下，第一信息元素可以指元素“To”，第二信息元素可以指元素“Value”，以及第三信息元素可以指元素“Data”。也就是说，每个子句具有To-Value-Data结构。例如，元素“Data”可以指示用于账户初始化的程序代码或输入数据。将认识到，虽然每个子句被描述为包括用于定义交易任务的三个信息元素，但是在其他一些情况下，每个子句可以包含更多的信息元素以指示或定义交易任务。
在一些实施例中，由子句指示的交易任务不依赖于由多个子句中的另一个子句指示的另一个交易任务。例如，在单个交易请求中包括的多个交易任务可以独立于彼此。在一些实施例中，多个交易任务可以包括至少两个相关联的交易任务，其中由子句指示的一个任务依赖于由多个子句的另一个子句指示的另一个任务，使得该任务可以只在该另一个任务被实现之后才被实现。例如，在单个交易请求中包括的一个交易任务可以指示部署新智能合约，而在交易请求中包括的另一个交易任务可以指示使用一些特定参数来执行新智能合约。
在块204处，交易处理节点112基于接收到的交易请求来处理多个交易任务。
如上面所陈述的，在接收到的交易请求中的每个子句可以包括用于定义交易任务的第一信息元素、第二信息元素和第三信息元素。在这种情况下，如果交易处理节点112确定在子句中包括的第一信息元素为空，这指示该子句将部署新智能合约，并且新智能合约的程序代码被包含在第三信息元素(Data)中。因此，交易处理节点112将基于在同一子句中包括的第三信息元素来部署新智能合约，并将在第二信息元素中指示的金额转移到新部署的智能合约。在这种情况下，第二信息元素可以指示待转移到新部署的智能合约的加密货币的金额，以及第三信息元素可以指示用于部署智能合约的数据。用于部署智能合约的数据可以包括用于部署智能合约的命令和待部署的智能合约的程序代码。
在一些实施例中，如果交易处理节点112确定第一信息元素指示有效地址，则交易处理节点112确定第一信息元素是否指示智能合约地址。一方面，如果交易处理节点112进一步确定第一信息元素指示智能合约地址，则交易处理节点112将基于第三信息元素来调用对应于智能合约地址的智能合约，并将在第二信息元素中指示的该金额的加密货币转移到智能合约。在这种情况下，由第三信息元素指示的数据包括用于执行智能合约的参数。另一方面，如果交易处理节点112确定第一信息元素指示非智能合约地址(即，普通钱包地址或区块链地址)，则交易处理节点112将在第二信息元素中指示的金额转移到非智能合约地址。在确定在每个子句中包括的信息元素时，交易处理节点112可以逐个确定并处理在接收到的交易请求中的所有交易任务。
将参考图3详细讨论交易任务的确定和处理，图3示出了根据本公开的实施例的用于确定和处理多个交易任务的方法300。方法300还可以包括未示出的附加行动和/或可以省略示出的行动，本公开的范围并不被限制在这个方面中。
在方法300中，在块302处，交易处理节点112确定第一信息元素是否为空。如果在块302处确定第一信息元素为空，则在块304处交易处理节点112基于第三信息元素来部署智能合约。此外，如果任何金额在第二信息元素中被指示，则交易处理节点112可以进一步将在第二信息元素中指示的金额转移到智能合约。如果在块302处确定第一信息元素不为空，则在块306处交易处理节点112确定第一信息元素是否指示有效地址。如果在块306处确定第一信息元素指示有效地址，则在块308处交易处理节点112将确定第一信息元素是否指示智能合约地址。如果确定指示智能合约地址，则在块310处交易处理节点112基于第三信息元素来调用并执行智能合约。在这种情况下，第三信息元素可以包括用于执行智能合约的参数。所执行的智能合约先前部署在区块链平台110中。此外，如果任何金额在第二信息元素中被指示，则交易处理节点112可以进一步将在第二信息元素中指示的金额转移到智能合约。另一方面，如果确定指示非智能合约地址，则在块312处交易处理节点112将在第二信息元素中指示的金额转移到非智能合约地址。
回到图2，在块206处，只有当交易处理节点112成功地处理了所有多个任务时，交易处理节点112才确定交易被成功地处理。在一些实施例中，交易处理节点112确定所有多个任务是否被成功地处理，并且如果交易处理节点112确定由多个子句指示的所有交易任务被成功地处理，则交易处理节点112将确定由交易请求定义的交易被成功地处理。在这种情况下，交易处理节点112可以进一步向管理设备114返回成功交易响应。在一些其他实施例中，如果交易处理节点112确定交易任务中的任一个未能被成功地处理，则交易处理节点112确定由交易请求定义的交易未能被成功地处理。在这种情况下，交易处理节点112可以进一步向管理设备114返回失败交易响应。
在上述解决方案中，使用包括交易任务字段的交易请求，该交易任务字段包括用于定义交易的多个交易任务的多个子句，在单个交易请求中包含的多个交易任务可以在交易请求的处理期间以由多个子句定义的顺序或者以用其他方式定义的顺序被逐个处理。在这种情况下，由同一交易发起方发起的多个交易任务可以作为整体被执行。因此，本公开为区块链节点处理在真实交易应用中的复杂情况提供更大的灵活性。此外，由于多个交易任务被逐个处理(以由多个子句定义的顺序或其他预定义的顺序)，它还可以提供用多个步骤描述交易的安全和有效的方式。
此外，如上面所提到的，通过交易处理节点112基于所有多个交易任务的处理结果来确定交易的执行，由多个子句定义的多个交易任务的执行应该是原子操作，即，只有当所有交易任务被成功地执行时，由交易请求定义的当前交易才是成功的。如果任何交易任务失败，则当前交易失败。以这种方式，当交易发起方发起待处理的一批交易任务时，发起方或管理设备能够仅监控包括多个任务的当前交易整体上是否被成功地处理，而不监控每个任务是否成功。
在一些实施例中，除了交易任务字段之外，交易请求还包括指示下列项中的至少一个的至少一个字段：与交易请求相关联的交易所依赖于的相关联交易的标识符(即，相关联交易ID)、交易随机数、当前交易将被打包到其中的区块的参考(a reference of ablock)、区块的数量(从交易将被打包到其中的所述参考的区块开始、当前交易在所述数量的区块之后过期)、交易费计算的系数、交易发起方愿意为该交易支付的最大交易费、用于向后兼容的保留字段、交易发起方的签名信息以及区块链110的创始区块的标识符的最后一个字节。将认识到，尽管交易请求被描述为包括上述一个或更多个字段，但是在一些其他情况下，交易请求可以包括交易所需的其他字段。
在下文中，将结合本公开的一些特定实施例详细描述上述至少一个字段中的一些。
在一些实施例中，至少一个字段包括DependsOn字段，其指示当前交易所依赖于的交易ID。也就是说，当前交易的处理依赖于由在DependsOn字段中的交易ID指示的交易的成功处理。在一些实施例中，交易的所述成功处理可以意味着交易被成功地处理(即，没有错误被返回)，并且交易的结果被记录在区块链中。在一些其他实施例中，交易的所述成功处理可以仅意味着交易的结果在区块链被记录，而不管它是否被成功地处理。用户或管理设备114可以预先指定“交易的成功处理”的含义。
如果多个字段包括DependsOn字段，方法200还可以包括在块204处处理多个任务之前确定由在DependsOn字段中的交易ID指示的相关联交易是否被成功地处理，并且仅当确定相关联交易被成功地处理时才使块204的处理成为可能(未示出)。
在一些传统区块链交易模型中，交易处理节点可以以预定顺序(例如以由在交易中指示的相应随机数指示的数字顺序)逐个处理来自同一交易发起方的多个交易。然而，对于来自不同交易发起方的多个交易，上述传统区块链交易模型难以指定这些交易的执行顺序。在一些其他传统区块链交易模型中，智能合约可以被配置为指定多个交易的执行顺序。然而，将智能合约部署到区块链平台将是复杂和昂贵的。
因此，在本文描述的解决方案中，利用DependsOn字段，即使多个交易来自不同的交易发起方，用户或管理设备114也能够容易地指定多个交易的执行顺序。例如，爱丽丝可以建立针对鲍勃的交易，并使用DependsOn字段来定义针对鲍勃的交易只可在具有由爱丽丝预设的交易ID的交易成功地完成之后才被执行。例如，爱丽丝可以指定只有当第一交易成功地完成时第二交易才应该被自动发起以将一定金额的费用从爱丽丝的账户转移到鲍勃的账户。在这种情况下，第二交易的交易请求应该包含DependsOn字段，在该DependsOn字段中包括第一交易的交易ID。因此，根据本公开的实施例的交易模型提供了以指定顺序处理交易的容易得多且更低成本的方法。
在一些实施例中，至少一个字段包括指示当前交易应该被打包到其中的区块的参考的BlockRef字段。也就是说，不是根据在区块链中的交易的处理顺序或缓冲顺序来将当前交易打包，用户或管理设备可以指定将当前交易打包到某个区块中。在一些实施例中，BlockRef字段可以包括用于指示要打包当前交易的区块的区块高度(即，区块的绝对位置)的4个字节。在一些其他实施例中，BlockRef字段可以包括8个字节，前4个字节指示要打包当前交易的区块的区块高度，以及后4个字节指示用于打包的区块的前一区块是否存在。例如，如果前一区块存在，则后4个字节可以是前一区块的区块ID的一部分，而如果前一区块不存在(即，当前交易应该被打包到“将来的”区块中)，则后4个字节可以被设置为全“0”(因为用于打包的区块的前一区块的ID尚不存在)。
如果多个字段包括BlockRef字段，方法200还可以包括在块204处处理多个任务之后或者在块206处确定当前交易被成功地处理之后，从BlockRef字段确定一个区块并且将交易(即，与交易的已处理的多个任务相关联的数据)打包到所确定的区块(未示出)中。
在一些实施例中，至少一个字段包括可用于确定当前交易的过期时间(expiration time)的Expiration字段。在本文中，过期意味着丢弃或停止处理当前交易。例如，Expiration字段可以指示区块的数量(即，区块间隔)，当前交易从在BlockRef字段中指示的区块开始、在所述数量的区块之后过期。在这种情况下，可以从BlockRef字段和Expiration字段的组合确定当前交易的过期时间。作为另一个例子，Expiration字段可以直接指示当前交易的过期时间，例如“过期区块”的高度或参考。在一些实施例中，Expiration字段可以包括4个字节。
如果多个字段包括Expiration字段，方法200还可以包括在确定当前交易被成功地处理之前，基于Expiration字段或BlockRef字段和Expiration字段的组合来确定预设区块是否被到达，以及如果确定预设区块被到达，则使交易过期。
在本文描述的解决方案中，通过配置交易请求中的Expiration字段并基于Expiration字段来使由交易请求定义的交易过期，交易发起方能够使他发起的交易过期。使用这样的可配置特征，交易发起方将不再被交易被阻延数小时甚至数天以等待处理并且交易发起方对此无能为力的情况困扰。使用在交易请求中的Expiration字段，交易将是更安全的，因为它可以防止交易被劫持并在以后被重新使用而引起问题。
在一些实施例中，至少一个字段包括用于指示交易随机数的Nonce字段。Nonce字段可用于计算交易ID。通过设置Nonce，用户或管理设备114可以影响交易ID的计算，这确保每个交易具有唯一的交易ID。
在一些实施例中，至少一个字段包括用于指示交易费计算的系数的GasPriceCoef字段、用于指示交易发起方愿意为当前交易支付的最大交易费的Gas字段、用于向后兼容的Reserved字段、用于指示交易发起方的签名信息的Signature字段；以及用于指示区块链110的创始区块的标识符的最后一个字节以防止跨链重放攻击的ChainTag字段。在本文中，交易发起方的签名信息是由交易发起方利用交易发起方的私钥对交易请求中的所有其他字段进行签名而生成的签名。
关于交易的唯一标识符(即，交易ID)，在一些实施例中，它基于交易请求和交易发起方的地址来生成。例如，可以通过对交易发起方的地址和多个字段的一部分进行哈希(hashing)来生成交易的标识符。多个字段的该部分可以是在交易请求中的将指示交易发起方的签名信息的字段排除在外的所有字段。例如，在VeChainThor区块链中，每个交易被给予唯一的交易ID(即，TxID)。可以基于下面的公式(1)来计算交易ID：
TxID＝hash(hash(Ω)，signer_addres) (1)，
其中，Ω表示在交易请求中的将Signature字段排除在外的所有字段。“signer_addres”表示交易发起方的地址。通过在确定交易ID时将Signature字段排除在外，在区块链中的任何实体(例如终端设备、管理设备或区块链节点)可以在没有交易发起方的签名的情况下计算交易ID。
例如，在一些传统区块链交易模型中，账户随机数被用作计数器以确保每个交易只可被处理一次。虽然它提供了防止重放攻击的解决方案，但实际上只有当交易的随机数等于交易发起方的帐户随机数时，交易才可被执行。交易可能由于多种原因(例如，账户余额不足以完成交易或者交易费超过由交易发起方指定的限额)而失败。如果有一个交易失败，帐户随机数将保持不变，这将导致具有较大随机数的所有交易被区块链节点拒绝。因此，在传统区块链交易模型中，如果交易发起方同时发送出多个交易(例如，这当企业用户注册产品或更新记录时对于他/她是非常可能的)，一旦一个交易失败，具有较大随机数的所有其他交易就将被区块链节点拒绝。
相反，在本文描述的解决方案中，当验证给定交易时，管理设备114和/或交易处理节点112计算与交易请求相关联的交易ID(即，TxID)，并检查所计算的交易ID以前是否被使用，而不是检查当前账户随机数。管理设备114和/或交易处理节点112将拒绝其交易ID已经存在的任何交易。通过经由对交易发起方地址和在交易请求中的多个字段的一部分进行哈希来生成交易ID并拒绝其交易ID已经存在的任何交易，管理设备和/或交易处理节点112能够防止重放攻击。
此外，在本文描述的解决方案中，通过对交易发起方的地址和在交易请求中的将Signature字段排除在外的所有字段进行哈希来生成交易ID，对于任意两个交易，只要它们有具有不同值的字段，它们的交易ID就将是不同的。因此，能够通过调整在Nonce字段中包括的交易随机数来生成新的交易ID。通过这种机制，交易发起方可以容易产生具有不同交易ID的多个交易，这意味着多个交易可以同时被发送出去，并且将由交易处理节点独立地处理。
在一些实施例中，在方法200中，交易处理节点112可以确定用于处理交易的交易费。交易费指用于处理区块链交易的成本，其通常由交易发起方向用于处理交易的交易处理节点112支付。交易费可以是固定的或不固定的，这取决于不同区块链的共识机制。在一些实施例中，用于处理交易的区块链节点的交易费由两个部分组成，一个部分是固定支出，而另一部分是非固定支出。在一些实施例中，可以基于待处理的任务的内容(例如计算复杂度或为任务消耗的资源)来确定非固定支出。
不同类型的交易任务可以在复杂性或待消耗的资源方面极大地不同。在一些实施例中，至少基于多个交易任务的类型和多个交易任务的数据(例如在多个子句的上述第三信息元素中的数据)来确定交易费的非固定支出。在一些实施例中，多个交易任务的数据至少包括用于账户初始化的程序代码或输入数据。在一些实施例中，交易任务的类型例如包括将一定金额的加密货币转移到非智能合约地址、调用智能合约或部署新智能合约。
在一些实施例中，交易处理节点112基于在多个子句中的第三信息元素的字节的数量等于第一预定值以及在多个子句中的第三信息元素的字节的数量不同于第一预定值来确定非固定支出。在一些实施例中，第一预定值是零。
关于交易费，在一些实施例中，它可以通过下面的公式(2)来计算：
Figure BDA0002849520350000141
其中，g总数表示用于处理由交易请求定义的交易的所计算的交易费(例如以gas为单位的交易费)；g0表示整个交易的固定支出；i表示在交易请求的交易任务字段中包括的多个子句当中的序列号(即，第i子句)；
Figure BDA0002849520350000151
表示由执行第i子句指示的交易任务的区块链节点(交易处理节点112或管理设备114)中的虚拟机所返回的支出；
Figure BDA0002849520350000152
表示依赖于由第i子句指示的交易任务的类型的支出；以及
Figure BDA0002849520350000153
表示依赖于第i子句的第三个信息元素中的数据的支出。
例如，固定支出g0是5000gas。如果由第i子句指示的交易任务是部署智能合约，则
Figure BDA0002849520350000154
为48000gas，以及如果第i子句指示其他类型的交易任务，例如将一定金额转移到帐户，则
Figure BDA0002849520350000155
为16000gas。在一些实施例中，
Figure BDA0002849520350000156
可以由以下公式(3)给出：
Figure BDA0002849520350000157
其中，ni z表示在第i子句的第三信息元素中的数据内的等于零的字节的数量，以及ni nz表示在第i子句的第三信息元素中的数据内的不同于零的字节的数量。在一些实施例中，交易费可以乘以gas价值。
在本文描述的解决方案中，通过在一个交易请求中包括多个任务并通过单个交易过程处理多个任务，可以节省固定支出。例如，给定交易的固定支出，如果有三个任务要完成，与通过三个独立的交易过程执行三个任务相比，根据本公开的实施例，通过经由单个交易过程执行三个任务将节省两倍的固定支出。
图4示出了适合于实现本文描述的主题的实现的电子设备400的框图。设备400可以用于实现图1所示的管理交易系统100的一个或更多个主机(例如，管理设备114、用于图1所示的交易处理的区块链节点112-1、112-2至112-N)。如图4所示，设备400包括中央处理单元(CPU)401，其能够根据存储在只读存储器(ROM)402中的计算机程序指令或从存储单元408加载到随机存取存储器(RAM)403的计算机程序指令来执行各种行动和过程。在RAM 403中，存储如设备400的操作所需的各种程序和数据。CPU 401、ROM 402和RAM 403通过总线404连接到彼此。输入/输出(I/O)接口405也连接到总线404。
设备400的下列部件连接到I/O接口405：输入单元406，其包括键盘、鼠标或诸如此类；输出单元407，其包括各种显示器、扬声器和诸如此类；存储单元408，例如磁盘、光盘或诸如此类；通信单元409，例如网卡、调制解调器、无线通信收发器或诸如此类。通信单元409允许设备400通过计算机网络(例如互联网和/或各种电信网络)与其他设备交换信息/数据。
处理单元401执行上面所述的各种方法和处理，例如，执行方法200和300。例如在一些实施例中，方法200和300可以被实现为计算机软件程序，其存储在机器可读介质(例如存储单元408)中。在一些实施例中，部分或全部计算机程序可以经由ROM 402和/或通信单元409加载到设备400内和/或安装在设备400上。当计算机程序被加载到RAM 403并由CPU401执行时，上面所述的方法200和300的一个或更多个操作可以被执行。可选地，在其他实施例中，CPU 401可以以任何其他适当的方式(例如借助于固件)被配置成执行方法200和300的一个或更多个行动。
需要进一步认识到，本公开可以被实现为方法、装置、系统和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质(或更多个介质)，其具有在其上的用于使处理器执行本公开的各方面的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是有形设备，其可以保留和存储指令用于由指令执行设备使用。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电子存储设备、磁性存储设备、光学存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或上述设备的任何合适的组合。计算机可读存储介质的更特定例子的非详尽列表包括下列项：便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、数字通用盘(DVD)、记忆棒、软盘、记录有指令的机械编码设备(例如穿孔卡片或在凹槽中的凸起结构)以及上述项的任何适当组合。如本文使用的计算机可读存储介质不应被解释为暂时性信号本身，例如无线电波或其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输介质传播的电磁波(例如，通过光纤电缆传递的光脉冲)或通过电线传输的电信号。
可以将本文描述的计算机可读程序指令从计算机可读存储介质下载到相应的计算/处理设备，或者经由网络(例如互联网、局域网、广域网和/或无线网络)下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光传输光纤、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。在每个计算/处理设备中的网络适配器卡或网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发计算机可读程序指令用于存储在相应计算/处理设备内的计算机可读存储介质中。
用于执行本公开的操作的计算机可读程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据或用一种或更多种编程语言(包括面向对象编程语言(例如Java、Smalltalk、C++或诸如此类)以及传统过程编程语言(例如“C”编程语言或类似的编程语言))的任何组合编写的源代码或目标代码。计算机可读程序指令可以完全在用户的计算机上、部分地在用户的计算机上、作为独立的软件包、部分地在用户的计算机上和部分地在远程计算机上或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后一情形中，远程计算机可通过任何类型的网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))连接到用户的计算机，或者到外部计算机的连接可以被建立(例如通过使用互联网服务提供商的互联网)。在一些实施例中，包括例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)的电子电路可以通过利用计算机可读程序指令的状态信息使电子电路个性化来执行计算机可读程序指令，以便执行本公开的各方面。
在本文参考根据本公开的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图图示和/或框图描述了本公开的各方面。将理解，流程图图示和/或框图的每个块和在流程图图示和/或框图中的块的组合可以由计算机可读程序指令实现。
这些计算机可读程序指令可被提供到通用计算机的、专用计算机的或生产机器的其他可编程数据处理装置的处理器，使得经由计算机的或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令创建用于实现在流程图和/或框图的一个或更多个块中指定的功能/行动的模块。这些计算机可读程序指令还可存储在计算机可读介质中，该指令可引导计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式起作用，使得存储有指令的计算机可读存储介质包括制造物品，其包括可实现在流程图和/或框图的一个或更多个块中指定的功能/行动的各方面的指令。
计算机可读程序指令还可以被下载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，以使将在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行的一系列操作步骤产生计算机实现的过程，使得在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行的指令可以实现在流程图和/或框图的一个或更多个块中指定的功能/行动。
附图中的流程图和框图示出了根据本公开的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的架构、功能和操作。在这点上，在流程图或框图中的每个块可代表代码的模块、段或部分，代码包括用于实现指定的逻辑功能的一个或更多个可执行指令。还应当注意，在一些可选的实现方式中，在块中提到的功能可以不以在图中提到的顺序出现。例如，连续地示出的两个块事实上可以实质上同时被执行，或者块有时可以以相反的顺序被执行，这取决于所涉及的功能。还将注意到，框图和/或流程图图示的每个块以及在框图和/或流程图图示中的块的组合可以由执行指定功能或行动或专用硬件和计算机指令的组合的专用的基于硬件的系统实现。
本公开的各种实施例的描绘为了说明的目的被呈现，但并没有被规定为无遗漏的或被限制到所公开的实施例。许多修改和变化对于本领域中的普通技术人员将是明显的，而不偏离所述实施例的范围和精神。本文使用的术语被选择以最好地解释实施例的原理、实际应用或优于在市场上找到的技术的技术改进，或者使本领域中的普通技术人员能够理解本文公开的实施例。
所描述的内容仅仅是本公开的优选实施例，且并不意欲限制本公开。本领域中的技术人员认识到，本公开可以具有各种修改和变化。在本公开的精神和原理内的任何修改、等同替换和改进都落在本公开的保护范围内。

Claims (19)

1.一种交易处理的方法，包括：
在用于处理区块链中的交易的区块链节点处，接收包括多个字段的交易请求，所述多个字段包括交易任务字段，所述交易任务字段包括多个子句，并且所述多个子句中的每个子句指示所述交易的多个任务中的一个任务；
处理所述交易的所述多个任务；以及
仅响应于成功地处理了所述多个任务中的所有任务，确定所述交易被成功地处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个子句中的至少一个子句包括：
指示与所述任务相关联的接收方地址的第一信息元素，
指示待转移到所述接收方地址的加密货币的金额的第二信息元素，以及
指示由所述至少一个子句指示的所述任务的数据的第三信息元素。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，处理所述交易的所述多个任务包括：
响应于确定所述第一信息元素为空，基于所述第三信息元素来部署智能合约，并将在所述第二信息元素中指示的所述金额转移到所述智能合约，由所述第三信息元素指示的所述数据包括所述智能合约的程序代码。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，处理所述交易的所述多个交易任务包括：
响应于确定所述第一信息元素指示有效地址，确定所述第一信息元素是否指示智能合约地址；以及
响应于确定所述第一信息元素指示智能合约地址，基于所述第三信息元素来执行对应于所述智能合约地址的智能合约，并将在所述第二信息元素中指示的所述金额转移到所述智能合约，由所述第三信息元素指示的所述数据包括用于执行所述智能合约的参数。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，处理所述交易的所述多个交易任务还包括：
响应于确定所述第一信息元素指示非智能合约地址，将在所述第二信息元素中指示的所述金额转移到所述非智能合约地址。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，由所述子句中的一个子句指示的所述任务不依赖于由所述多个子句中的另一个子句指示的另一个任务。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，由所述子句中的一个子句指示的所述任务依赖于由所述多个子句中的另一个子句指示的另一个任务，使得所述任务只在所述另一个任务被实现之后才被实现。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个字段指示下列项中的至少一个：
与所述交易请求相关联的所述交易所依赖于的相关联交易的标识符，
交易随机数，
所述交易将被打包到其中的区块的参考，
确定所述交易的过期时间的过期字段，
交易费计算的系数，
所述交易的发起方愿意为所述交易支付的最大交易费，
用于向后兼容的保留字段，
所述交易的所述发起方的签名信息，以及
所述区块链的创始区块的标识符的最后一个字节。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括：
确定所述多个字段是否指示相关联交易的标识符，与所述交易请求相关联的所述交易依赖于所述相关联交易；
响应于确定所述多个字段指示所述相关联交易的所述标识符，确定所述相关联交易是否已经被成功地处理；以及
响应于确定所述相关联交易已经被成功地处理，使所述交易的所述多个任务能够被处理。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述交易与唯一标识符相关联，以及基于所述交易请求和所述交易的发起方的地址来生成所述交易的所述唯一标识符。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，通过对所述交易的所述发起方的所述地址和所述多个字段的一部分进行哈希来生成所述交易的所述唯一标识符，所述多个字段的所述一部分是在所述交易请求中的将指示所述交易的所述发起方的签名信息的字段排除在外的所有字段。
12.根据权利要求1所述的方法，还包括：
基于所述多个字段中的指示所述交易将被打包到其中的所述区块的参考的一个字段来确定区块；以及
将与所述交易的经处理的多个任务相关联的数据打包到所确定的区块中。
13.根据权利要求1所述的方法，还包括：
响应于到达基于所述多个字段的预设区块，使所述交易过期。
14.根据权利要求1所述的方法，还包括：
确定用于处理所述交易的交易费，所述交易费至少包括固定支出和非固定支出。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，至少基于所述多个任务的相应类型和所述多个任务的数据来确定所述交易费的所述非固定支出，所述多个任务的所述数据被包括在所述多个子句中。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，确定所述交易费包括：
基于所述多个任务的数据的字节的第一数量等于第一预定值以及所述多个任务的数据的字节的第二数量不同于所述第一预定值来确定所述非固定支出。
17.一种用于交易处理的设备，包括：
存储器，其被配置为存储一个或更多个程序；以及
处理单元，其耦合到所述存储器并被配置为执行所述一个或更多个程序以使所述设备执行根据权利要求1-16中的任一项的方法。
18.一种在其上存储有机器可执行指令的非暂时性计算机可读存储介质，所述机器可执行指令在被执行时使机器执行根据权利要求1-16中的任一项的方法。
19.一种计算机程序产品，其有形地存储在非暂时性计算机可读介质上并且包括机器可执行指令，所述机器可执行指令在被执行时使机器执行根据权利要求1-16中的任一项的方法。
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