CN112738208A - 一种数据同步方法、卫星节点及区块链系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种数据同步方法、卫星节点及区块链系统，涉及计算机技术领域，解决了区块链的数据同步过程存在占用信道资源较多的问题。该数据同步方法应用于包括卫星节点多个地面节点的区块链系统，包括：卫星节点确定最小传输时延，并根据最小传输时延向多个地面节点同步数据。

Description

一种数据同步方法、卫星节点及区块链系统

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种数据同步方法、卫星节点及区块链系统。

背景技术

目前，通过地面通信网络将数据同步到区块链中的分布式节点时，由于地面通信网络的限制，每一次数据同步过程转发的节点数目有限，则需要执行多次数据同步过程，才能完成区块链的数据同步。

在这种情况下，执行多次数据同步过程，相应地需要占用多个信道资源。这样一来，区块链的数据同步过程存在占用信道资源较多的问题。

发明内容

本申请提供一种数据同步方法、卫星节点及区块链系统，解决了区块链的数据同步过程存在占用信道资源较多的问题。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，提供一种数据同步方法，应用于包括卫星节点多个地面节点的区块链系统，包括：卫星节点确定最小传输时延，并根据最小传输时延向多个地面节点同步数据。

由上可知，由于卫星节点具有覆盖区域广的特点，能够在一个信道上对区块链的多个节点进行数据同步，因此，本申请采用卫星节点对区块链中的多个地面节点进行数据同步，减少了占用的信道资源数量。

进一步的，针对多个地面节点，卫星节点还可以根据最小传输时延向多个地面节点同步数据。这样一来，卫星节点可以调整每个地面节点的数据同步时刻，例如对差值较大的节点在数据同步时刻上提前一定的时间，以减小数据同步时延的抖动，提供了数据共享的同步性。

第二方面，提供一种卫星节点，该卫星节点能够实现第一方面的功能。这些功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。在本申请中，该卫星节点应用于包括卫星节点和多个地面节点的区块链系统，卫星节点包括：确定单元和同步单元；确定单元，用于确定最小传输时延；同步单元，用于根据确定单元确定的最小传输时延向多个地面节点同步数据。

第三方面，提供一种计算机设备，该计算机设备一个或多个处理器，以及一个或多个存储器；所述一个或多个存储器与所述一个或多个处理器耦合，所述一个或多个存储器存储有计算机指令。当所述一个或多个处理器执行所述计算机指令时，使得所述计算机设备实现执行上述第一方面所述的数据同步方法。

可选的，该节点还可以包括通信接口，该通信接口用于执行上述第一方面所述的数据同步方法中收发数据、信令或信息的步骤。

该计算机设备可以是本申请中的卫星节点，也可以是本申请中卫星节点中的一部分装置，例如卫星节点中的芯片系统。该芯片系统用于支持卫星节点实现第一方面中所涉及的功能，例如，获取、删除上述数据同步方法中所涉及的数据和/或信息。该芯片系统包括芯片，也可以包括其他分立器件或电路结构。

第四方面，还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令；当指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上述第一方面所述的数据同步方法。

第五方面，还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机指令，当计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上述第一方面所述的数据同步方法。

需要说明的是，上述计算机指令可以全部或者部分存储在第一计算机存储介质上，其中，第一计算机存储介质可以与计算机设备的处理器封装在一起的，也可以与计算机设备的处理器单独封装，本申请对此不作限定。

本申请中第二方面、第三方面、第四方面、第五方面的描述，可以参考第一方面的详细描述；并且，第二方面、第三方面、第四方面、第五方面的有益效果，可以参考第一方面中的有益效果分析，此处不再赘述。

第六方面，提供一种区块链系统，该区块链系统包括如第二方面所提供的卫星节点。

在本申请中，上述节点的名字对设备或功能模块本身不构成限定，在实际实现中，这些设备或功能模块可以以其他名称出现。只要各个设备或功能模块的功能和本申请类似，属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内。

本申请的这些方面或其他方面在以下的描述中会更加简明易懂。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种区块链系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种计算机设备的硬件结构示意图；

图3为本申请实施例提供的又一种计算机设备的硬件结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种数据同步方法的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的又一种数据同步方法的流程示意图；

图6为本申请实施例提供的又一种数据同步方法的流程示意图；

图7为本申请实施例提供的又一种数据同步方法的流程示意图；

图8为本申请实施例提供的又一种数据同步方法的流程示意图；

图9为本申请实施例提供的一种卫星节点的结构示意图。

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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案，在本申请实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分，本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不是在对数量和执行次序进行限定。

为了便于理解本申请，现对本申请涉及到的相关要素进行描述。

如背景技术所描述，目前通过地面通信网络将数据同步到区块链中的分布式节点时，由于地面通信网络的限制，每一次数据同步过程转发的节点数目有限，则需要执行多次数据同步过程，才能完成区块链的数据同步，这样一来，区块链的数据同步过程存在占用信道资源较多的问题。

针对上述问题，本申请实施例提供了一种数据同步方法，应用于包括卫星节点多个地面节点的区块链系统，包括：卫星节点确定最小传输时延，并根据最小传输时延向多个地面节点同步数据。由于卫星节点具有覆盖区域广的特点，能够在一个信道上对区块链的多个节点进行数据同步，因此，本申请采用卫星节点对区块链中的多个地面节点进行数据同步，减少了占用的信道资源数量。

本申请实施例提供的数据同步方法适用于区块链系统10。图1示出了该区块链系统10的一种结构。如图1所示，该区块链系统10包括：卫星节点11和多个地面节点12(图1中仅示出一个地面节点为例进行说明)。

其中，卫星节点11包括：网络层、卫星链路层和物理层。地面节点12包括：能力层、网络层、支持地面5G网络的地面5G网络链路层，支持卫星网络的卫星链路层，以及物理层。

区块链能力层是触发区块链数据同步事件，产生区块链同步数据，确认区块链同步数据有效性并产生确认反馈消息等执行区块链能力的功能模块。

网络层是执行地面5G网络与卫星网络控制管理、协议转换的功能模块。

地面节点12中的链路层同时支持地面5G网络和卫星网络。

可选的，卫星节点11和多个地面节点12可以支持同一个波段，也可以支持不同的波段。

进一步可选的，当卫星节点11和多个地面节点12支持同一个波段时，该波段可以是C波段。由于卫星节点11和多个地面节点12都支持C波段频段范围，因此二者在物理层可以共用硬件器件，有益于星地融合，资源共享，降低成本。

图1中的卫星节点11和多个地面节点12可以具备图2示出的硬件结构。图2为本申请实施例提供的一种计算机设备的硬件结构示意图，该计算机设备可以用于实现本申请实施例提供的数据同步方法。

该计算机设备可以是本申请中的卫星节点，也可以是本申请中卫星节点中的一部分装置，例如卫星节点中的芯片系统。该芯片系统用于支持卫星节点实现本申请实施例提供的数据同步方法。该芯片系统包括芯片，也可以包括其他分立器件或电路结构。

如图2所示，该计算机设备包括处理器21，存储器22、通信接口23、总线24。处理器21，存储器22以及通信接口23之间可以通过总线24连接。

处理器21是计算机设备的控制中心，可以是一个处理器，也可以是多个处理元件的统称。例如，处理器21可以是一个通用中央处理单元(central processing unit，CPU)，也可以是其他通用处理器等。其中，通用处理器可以是微处理器或者是任何常规的处理器等。

作为一种实施例，处理器21可以包括一个或多个CPU，例如图2中所示的CPU 0和CPU 1。

存储器22可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electricallyerasable programmable read-only memory，EEPROM)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者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。

一种可能的实现方式中，存储器22可以独立于处理器21存在，存储器22可以通过总线24与处理器21相连接，用于存储指令或者程序代码。处理器21调用并执行存储器22中存储的指令或程序代码时，能够实现本发明实施例提供的数据同步方法。

另一种可能的实现方式中，存储器22也可以和处理器21集成在一起。

通信接口23，用于与其他设备通过通信网络连接。所述通信网络可以是以太网，无线接入网，无线局域网(wireless local area networks，WLAN)等。通信接口23可以包括用于接收数据的接收单元，以及用于发送数据的发送单元。

总线24，可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component Interconnect，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry Standard Architecture，EISA)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图2中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

需要指出的是，图2示出的结构并不构成对该计算机设备的限定。除图2所示部件之外，该计算机设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

图3示出了本申请实施例中计算机设备的另一种硬件结构。如图3所示，计算机设备可以包括处理器31以及通信接口32。处理器31与通信接口32耦合。

处理器31的功能可以参考上述处理器21的描述。此外，处理器31还具备存储功能，可以参考上述存储器22的功能。

通信接口32用于为处理器31提供数据。该通信接口32可以是计算机设备的内部接口，也可以是计算机设备对外的接口(相当于通信接口23)。

需要指出的是，图2(或图3)中示出的结构并不构成对计算机设备的限定，除图2(或图3)所示部件之外，该计算机设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

图4为本申请实施例提供的一种数据同步方法的流程示意图。如图4所示，该数据同步方法包括下述S401-S402。

S401、卫星节点确定最小传输时延。

具体的，卫星节点在向地面节点同步数据时，由于每个地面节点与卫星节点的距离不同、数据传输带宽不同等各种因素，卫星节点无法与区块链系统中的全部地面节点同时传输数据，从而导致数据不同步。在这种情况下，卫星节点可以确定最小传输时延。

应理解，最小传输时延为卫星节点与每个地面节点的之间的传输时延中，数值最小的传输时延。因此，卫星节点在确定最小传输时延时，可以首先确定与多个地面节点中的每个地面节点的之间的传输时延，然后从卫星节点与每个地面节点的之间的传输时延中，确定最小传输时延。

具体的，卫星节点确定与多个地面节点中的每个地面节点的之间的传输时延时，可以首先确定卫星节点的高度，然后确定与每个地面节点的之间夹角。后续，卫星节点根据高度和与每个地面节点的之间夹角，确定与每个地面节点的之间的传输时延。

示例性的，以第一节点为多个地面节点中的任意一个节点为例。如图5所示，卫星节点首先确定卫星节点的高度为h，然后确定卫星节点与第一节点之间的夹角为γ。在这种情况下，卫星节点可以根据勾股定理确定卫星节点与第一节点之间的距离S＝h*sinγ。

接着，预设数据传输速度为光速C。这样一来，卫星节点可以确定卫星节点与第一节点之间的传输时延V＝S/C。

S402、卫星节点根据最小传输时延向多个地面节点同步数据。

在确定最小传输时延后，卫星节点根据最小传输时延向多个地面节点同步数据。

具体的，卫星节点首先确定与每个地面节点之间的传输时延，然后确定每个传输时延与最小传输时延之间的差值。接着，卫星节点根据该差值，调整与每个节点同步数据的时刻。这样一来，卫星节点可以调整每个地面节点的数据同步时刻，例如对差值较大的节点在数据同步时刻上提前一定的时间，以减小数据同步时延的抖动，提供了数据共享的同步性。

本申请实施例提供一种数据同步方法，应用于包括卫星节点多个地面节点的区块链系统，包括：卫星节点确定最小传输时延，并根据最小传输时延向多个地面节点同步数据。

由上可知，由于卫星节点具有覆盖区域广的特点，能够在一个信道上对区块链的多个节点进行数据同步，因此，本申请采用卫星节点对区块链中的多个地面节点进行数据同步，减少了占用的信道资源数量。

进一步的，针对多个地面节点，卫星节点还可以根据最小传输时延向多个地面节点同步数据。这样一来，卫星节点可以调整每个地面节点的数据同步时刻，例如对差值较大的节点在数据同步时刻上提前一定的时间，以减小数据同步时延的抖动，提供了数据共享的同步性。

可选的，结合上述图4，如图6所示，上述S401可以替换为S601-S602。

S601、卫星节点确定与多个地面节点中的每个地面节点的之间的传输时延。

S602、卫星节点从卫星节点与每个地面节点的之间的传输时延中，确定最小传输时延。

可选的，结合上述图6，如图7所示，上述S601可以替换为S701-S703。

S701、卫星节点确定卫星节点的高度。

S702、卫星节点确定与每个地面节点的之间夹角。

S703、卫星节点根据高度和与每个地面节点的之间夹角，确定与每个地面节点的之间的传输时延。

可选的，结合上述图7，如图8所示，上述S402可以替换为S801-S802。

S801、卫星节点确定目标传输时延与最小传输时延之间的差值。

其中，目标传输时延为卫星节点与目标节点之间的传输时延；目标节点为多个地面节点中的任意一个节点。

S802、卫星节点根据差值，调整与目标节点同步数据的时刻。

上述主要从方法的角度对本申请实施例提供的方案进行了介绍。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，结合本文中所公开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来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节点进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。可选的，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，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。

图9示出了一种卫星节点的组成示意图。卫星节点可以用于执行上述实施例中卫星节点的功能。作为一种可实现方式，图9所示卫星节点包括：确定单元901和同步单元902。

确定单元901，用于确定最小传输时延。例如，结合图4，确定单元901用于执行S401。

同步单元902，用于根据确定单元901确定的最小传输时延向多个地面节点同步数据。例如，结合图4，同步单元902用于执行S402。

可选的，确定单元901，具体包括：

确定与多个地面节点中的每个地面节点的之间的传输时延。例如，结合图6，确定单元901用于执行S601。

从卫星节点与每个地面节点的之间的传输时延中，确定最小传输时延。例如，结合图6，确定单元901用于执行S602。

可选的，确定单元901，具体包括：

确定卫星节点的高度。例如，结合图7，确定单元901用于执行S701。

确定与每个地面节点的之间夹角。例如，结合图7，确定单元901用于执行S702。

根据高度和与每个地面节点的之间夹角，确定与每个地面节点的之间的传输时延。例如，结合图7，确定单元901用于执行S703。

可选的，同步单元902，具体包括：

确定目标传输时延与最小传输时延之间的差值。目标传输时延为卫星节点与目标节点之间的传输时延。目标节点为多个地面节点中的任意一个节点。例如，结合图8，同步单元902用于执行S801。

根据差值，调整与目标节点同步数据的时刻。例如，结合图8，同步单元902用于执行S802。

本申请实施例还提供一种区块链系统，该区块链系统包括如上述图9所示的卫星节点。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括计算机执行指令。当计算机执行指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上述实施例提供的数据同步方法中，卫星节点执行的各个步骤。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品可直接加载到存储器中，并含有软件代码，该计算机程序产品经由计算机载入并执行后能够实现上述实施例提供的数据同步方法中，卫星节点执行的各个步骤。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件程序实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式来实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机执行指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或者数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digitalsubscriber line，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可以用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)，光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solidstate disk，SSD))等。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以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，所述模块或单元的划分，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装置，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，机械或其它的形式。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一个物理单元或多个物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个不同地方。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，在本发明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，也可以采用软件功能单元的形式实现。集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个可读取的存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例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，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种数据同步方法，其特征在于，应用于区块链系统，所述区块链系统包括卫星节点和多个地面节点；所述数据同步方法包括：

所述卫星节点确定最小传输时延；

所述卫星节点根据所述最小传输时延向所述多个地面节点同步数据。

2.根据权利要求1所述的数据同步方法，其特征在于，所述卫星节点确定最小传输时延，包括：

所述卫星节点确定与所述多个地面节点中的每个地面节点的之间的传输时延；

所述卫星节点从所述卫星节点与所述每个地面节点的之间的传输时延中，确定所述最小传输时延。

3.根据权利要求2所述的数据同步方法，其特征在于，所述卫星节点确定与所述多个地面节点中的每个地面节点的之间的传输时延，包括：

所述卫星节点确定所述卫星节点的高度；

所述卫星节点确定与所述每个地面节点的之间夹角；

所述卫星节点根据所述高度和与所述每个地面节点的之间夹角，确定与所述每个地面节点的之间的传输时延。

4.根据权利要求1所述的数据同步方法，其特征在于，所述卫星节点根据所述最小传输时延向所述多个地面节点同步数据，包括：

所述卫星节点确定目标传输时延与所述最小传输时延之间的差值；所述目标传输时延为所述卫星节点与目标节点之间的传输时延；所述目标节点为所述多个地面节点中的任意一个节点；

所述卫星节点根据所述差值，调整与所述目标节点同步数据的时刻。

5.一种卫星节点，其特征在于，所述卫星节点应用于包括所述卫星节点和多个地面节点的区块链系统，所述卫星节点包括：确定单元和同步单元；

所述确定单元，用于确定最小传输时延；

所述同步单元，用于根据所述确定单元确定的所述最小传输时延向所述多个地面节点同步数据。

6.根据权利要求5所述的卫星节点，其特征在于，所述确定单元，具体包括：

确定与所述多个地面节点中的每个地面节点的之间的传输时延；

从所述卫星节点与所述每个地面节点的之间的传输时延中，确定所述最小传输时延。

7.根据权利要求6所述的卫星节点，其特征在于，所述确定单元，具体包括：

确定所述卫星节点的高度；

确定与所述每个地面节点的之间夹角；

根据所述高度和与所述每个地面节点的之间夹角，确定与所述每个地面节点的之间的传输时延。

8.根据权利要求5所述的卫星节点，其特征在于，所述同步单元，具体包括：

确定目标传输时延与所述最小传输时延之间的差值；所述目标传输时延为所述卫星节点与目标节点之间的传输时延；所述目标节点为所述多个地面节点中的任意一个节点；

根据所述差值，调整与所述目标节点同步数据的时刻。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器；所述存储器用于存储计算机执行指令，所述处理器与所述存储器通过总线连接；

当所述计算机设备运行时，所述处理器执行所述存储器存储的所述计算机执行指令，以使所述计算机设备执行如权利要求1-6任一项所述的数据同步方法。

10.一种区块链系统，其特征在于，所述区块链系统包括如上述权利要求5-8任一项所述的卫星节点。

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