CN112884579A - 区块链交易共识方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种区块链交易共识方法和装置，涉及计算机技术领域。该方法的一具体实施方式包括：发起区块共识请求，区块共识请求包括待共识的区块；其中，待共识的区块中包括至少一个编号，每个编号对应一个交易；确定是否接收到第一交易获取请求，第一交易获取请求包括至少一个目标编号；第一交易获取请求是接收到待共识的区块的共识节点，在确定其缺失至少一个编号对应的交易的情况下发送的，目标编号是缺失的交易的编号；若是，则向发送第一交易获取请求的共识节点发送与目标编号对应的交易。该实施方式在共识区块时，共识的数据只有编号，共识区块可以打包更多的交易，提高了系统吞吐量。

Description

区块链交易共识方法和装置
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种区块链交易共识方法和装置。
背景技术
区块链具有去中心化、点对点传输、透明、可追溯、不可篡改、保证数据安全等特点，在各个领域发挥着重要作用。区块链之所以能有这么重要的地位，是因为其内在所拥有的一系列特点。其中，区块链的共识机制发挥了重要作用。共识机制是通过特殊节点的投票，在很短的时间内完成对交易的验证和确认，对一笔交易，如果利益不相干的若干个节点能够达成共识，我们就可以认为全网对此也能够达成共识。主流区块链的共识节点在进行区块共识时，基本上都是直接对含有交易内容完整的区块进行广播和验证。然而，当区块链网络存在高频次交易或交易的内容较大时，共识节点之间通过完整的区块进行广播和验证会导致区块链网络的系统吞吐量(Transaction Per Second，简写为TPS)较低。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种区块链交易共识方法和装置，在对区块进行共识时，使用交易的编号在共识节点间广播。如果其他共识节点本地交易池中缺失编号对应的交易，则通过编号向发起区块共识的共识节点获取缺失的交易。这样在共识区块时，共识的数据只有交易的编号，共识区块可以打包更多的编号，提高了共识效率，进而提高了系统吞吐量，并且其他共识节点验证交易时，优先从本地交易池获取，省去了比较耗时的验签过程。
为实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种区块链交易共识方法，所述区块链包括多个共识节点；所述方法包括：
发起区块共识请求，所述区块共识请求包括待共识的区块；其中，所述待共识的区块中包括至少一个编号，每个所述编号对应一个交易；
确定是否接收到第一交易获取请求，所述第一交易获取请求包括至少一个目标编号；所述第一交易获取请求是接收到所述待共识的区块的共识节点，在确定其缺失所述至少一个编号对应的交易的情况下发送的，所述目标编号是缺失的交易的编号；
若是，则向发送所述第一交易获取请求的共识节点发送与所述目标编号对应的交易。
可选地，在发起区块共识请求之前，所述方法还包括：
接收所述交易，对所述交易进行编号；
基于所述交易的编号，将所述交易广播到除接收到所述交易的共识节点的其他共识节点中。
可选地，对所述交易进行编号包括：
验证所述交易；
在所述交易验证通过的情况下，确定所述交易的签名；
判断本地交易池中是否存在所述签名；
若不存在，则对所述交易进行编号；
若存在，则确定所述交易是否被广播过；若否，则对所述交易进行编号。
可选地，基于所述交易的编号，将所述交易广播到除接收到所述交易的共识节点的其他共识节点中包括：
将除接收到所述交易的共识节点的其他共识节点作为接收方，将所述交易的编号作为广播编号，以及将所述交易的签名作为广播签名；
向所述接收方发送所述广播编号和广播签名；
确定是否接收到所述接收方发送的第二交易获取请求，其中，所述第二交易获取请求包括所述广播编号，所述第二交易获取请求是所述接收方在确定其本地交易池中不存在与所述广播编号对应的交易的情况下发送的，或所述接收方在确定其本地交易池中存在与所述广播编号对应的交易，且其本地交易池中与所述广播编号对应的交易的签名与所述广播签名不一致的情况下发送的；
若是，则向发送所述第二交易获取请求的接收方发送所述广播编号对应的交易。
可选地，对所述交易进行编号包括：
基于接收到所述交易的共识节点的节点编号以及当前交易序号，对所述交易进行编号。
为实现上述目的，根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种区块链交易共识装置，所述区块链包括多个共识节点；所述装置包括：
共识发起模块，用于发起区块共识请求，所述区块共识请求包括待共识的区块；其中，所述待共识的区块中包括至少一个编号，每个所述编号对应一个交易；
确定模块，用于确定是否接收到第一交易获取请求，所述第一交易获取请求包括至少一个目标编号；所述第一交易获取请求是接收到所述待共识的区块的共识节点，在确定其缺失所述至少一个编号对应的交易的情况下发送的，所述目标编号是缺失的交易的编号；
发送模块，用于向发送所述第一交易获取请求的共识节点发送与所述目标编号对应的交易。
可选地，所述装置还包括：
接收模块，用于接收所述交易，对所述交易进行编号；
广播模块，用于基于所述交易的编号，将所述交易广播到除接收到所述交易的共识节点的其他共识节点中。
可选地，所述接收模块还用于：
验证所述交易；
在所述交易验证通过的情况下，确定所述交易的签名；
判断本地交易池中是否存在所述签名；
若不存在，则对所述交易进行编号；
若存在，则确定所述交易是否被广播过；若否，则对所述交易进行编号。
可选地，所述广播模块还用于：
将除接收到所述交易的共识节点的其他共识节点作为接收方，将所述交易的编号作为广播编号，以及将所述交易的签名作为广播签名；
向所述接收方发送所述广播编号和广播签名；
确定是否接收到所述接收方发送的第二交易获取请求，其中，所述第二交易获取请求包括所述广播编号，所述第二交易获取请求是所述接收方在确定其本地交易池中不存在与所述广播编号对应的交易的情况下发送的，或所述接收方在确定其本地交易池中存在与所述广播编号对应的交易，且其本地交易池中与所述广播编号对应的交易的签名与所述广播签名不一致的情况下发送的；
若是，则向发送所述第二交易获取请求的接收方发送所述广播编号对应的交易。
可选地，所述接收模块还用于：基于接收到所述交易的共识节点的节点编号以及当前交易序号，对所述交易进行编号。
为实现上述目的，根据本发明实施例的再一个方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明实施例的区块链交易共识方法。
为实现上述目的，根据本发明实施例的又一个方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现本发明实施例的区块链交易共识方法。
上述发明中的一个实施例具有如下优点或有益效果：通过发起区块共识请求，所述区块共识请求包括待共识的区块；其中，所述待共识的区块中包括至少一个编号，每个所述编号对应一个交易；确定是否接收到第一交易获取请求，所述第一交易获取请求包括至少一个目标编号；所述第一交易获取请求是接收到所述待共识的区块的共识节点，在确定其缺失所述至少一个编号对应的交易的情况下发送的，所述目标编号是缺失的交易的编号；若是，则向发送所述第一交易获取请求的共识节点发送与所述目标编号对应的交易的技术手段，实现了在对区块进行共识时，使用交易的编号在共识节点间广播。如果其他共识节点本地交易池缺失编号对应的交易，则通过编号向发起区块共识的共识节点获取缺失的交易。交易的编号比交易的数据所占的空间少，这样在共识区块时，共识的数据只有交易的编号，共识区块可以打包更多的编号，提高了共识效率，进而提高了系统吞吐量，并且其他共识节点验证交易时，优先从本地交易池获取，省去了比较耗时的验签过程。
上述的非惯用的可选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。
附图说明
附图用于更好地理解本发明，不构成对本发明的不当限定。其中：
图1是本发明实施例的区块链交易共识方法的主要流程的示意图；
图2是本发明实施例的区块链交易共识方法中的待共识的区块的示意图；
图3是本发明实施例的区块链交易共识方法的子流程的示意图；
图4是本发明实施例的区块链交易共识方法的子流程的示意图；
图5是本发明实施例的区块链交易共识方法的子流程的示意图；
图6是本发明另一实施例的区块链交易共识方法的主要流程的示意图；
图7是本发明实施例的区块链交易共识装置的主要模块的示意图；
图8是本发明实施例可以应用于其中的示例性系统架构图；
图9是适于用来实现本发明实施例的终端设备或服务器的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的示范性实施例做出说明，其中包括本发明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，而不会背离本发明的范围和精神。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。
图1是本发明实施例的区块链交易共识方法的主要步骤的流程图。在本实施例中，该区块链包括多个共识节点。其中，共识节点可以看做是特殊的普通节点，其除了完成普通节点的任务之外，还需要对交易进行共识以实现账本的更新。
如图1所示，该区块链交易共识方法包括：
步骤S101：发起区块共识请求，所述区块共识请求包括待共识的区块；其中，所述待共识的区块中包括至少一个编号，每个所述编号对应一个交易；
步骤S102：确定是否接收到第一交易获取请求，所述第一交易获取请求包括至少一个目标编号；所述第一交易获取请求是接收到所述待共识的区块的共识节点，在确定其缺失所述至少一个编号对应的交易的情况下发送的，所述目标编号是缺失的交易的编号；
步骤S103：若是，则向发送所述第一交易获取请求的共识节点发送与所述目标编号对应的交易。
对于步骤S101，在共识过程中，发起区块共识请求的共识节点可以称为leader节点(即领导者节点)。该leader节点向区块链中除leader节点的其他共识节点广播待共识的区块，以发起区块共识请求。在可选的实施例中，leader节点是共识节点按照区块轮流产生的，也可以是通过选举算法从共识节点中选举得到的。在区块共识过程中，leader节点会将其本地交易池中的至少一个交易的编号打包，并向区块链中其他共识节点广播。其中，本地交易池用于存储共识节点接收到的交易。区块链中的每个共识节点都具有自身的本地交易池。在可选的实施例中，leader节点在打包交易的编号时，还会将待共识的区块的前一个区块的哈希值和该待共识的区块的高度打包到区块头中，作为具体的示例，待共识的区块如图2所示。
对于步骤S102，区块链中的其他共识节点接收到待共识的区块之后，判断其本地交易池中是否存在与该至少一个编号对应的交易。若区块链中的其他共识节点的本地交易池中缺失该至少一个编号对应的交易，则缺失交易的共识节点将缺失的交易的编号作为目标编号，并基于该目标编号生成第一交易获取请求发送至leader节点，以获取缺失的交易。
对于步骤S103，leader节点在收到第一交易获取请求之后，向发送所述第一交易获取请求的共识节点发送与所述目标编号对应的交易。
作为示例，假设区块链中共有5个共识节点，分别为A、B、C、D和E，其中，共识节点A为leader节点。共识节点A向共识节点B、C、D和E广播待共识的区块，该待共识的区块中包含6个编号，该6个编号分别为21、35、37、48、50、120。共识节点B、C、D和E查询自身的本地交易池中是否存在编号为21、35、37、48、50、120的交易。若共识节点B的本地交易池中缺少编号为50的交易，则共识节点B将编号50作为目标编号，并基于该目标编号生成第一交易获取请求发送至共识节点A。共识节点A将编号为50的交易发送至共识节点B。若共识节点B、C、D和E自身的本地交易池中都含有上述编号对应的交易，则结束。
本发明的区块链交易共识方法，在对区块进行共识时，使用交易的编号在共识节点间广播。如果其他共识节点本地交易池缺失编号对应的交易，则通过编号向发起区块共识的共识节点获取缺失的交易。交易的编号比交易的数据所占的空间少，这样在共识区块时，共识的数据只有交易的编号，共识区块可以打包更多的编号，提高了共识效率，进而提高了系统吞吐量，并且其他共识节点验证交易时，优先从本地交易池获取，省去了比较耗时的验签过程。
在本发明实施例的区块链交易共识方法中，在leader节点发起区块共识之前，需要对区块链中任一共识节点收到的交易进行编号，并对接收到的交易进行广播，以使每个共识节点的本地交易池中都存储有该交易。具体的，如图3所示，对交易进行编号以及在共识节点之间广播的过程包括：
步骤S301：接收交易，对交易进行编号；
步骤S302：基于所述交易的编号，将所述交易广播到除接收到所述交易的共识节点的其他共识节点中。
在本实施例中，接收到交易的共识节点可以是区块链中的任一共识节点(即接收到交易的共识节点可以是上文的leader节点，也可以是其他共识节点)。该交易可以是由普通节点发送的，也可以是由产生交易的客户端发送的。接收到交易的共识节点将该交易广播到其他共识节点中，可以使各共识节点本地交易池中的交易一致，进而，在进行区块共识时，待共识的区块中包含的交易在其他共识节点的本地交易池中的命中率很高，其他共识节点优先从本地交易池获取交易，省去了比较耗时的验签过程，从而提高系统吞吐量。
图4是本发明实施例的区块链交易共识方法中对交易进行编号的主要过程的示意图，如图4所示，该过程包括：
步骤S401：验证交易；在所述交易验证通过的情况下，执行步骤S402，在所述交易验证不通过的情况下，执行步骤S406；
步骤S402：确定所述交易的签名；
步骤S403：判断本地交易池中是否存在所述签名；若存在，则执行步骤S404，若不存在，则执行步骤S405；
步骤S404：确定所述交易是否被广播过；若被广播过，则结束，若没有被广播过，则执行步骤S405；
步骤S405：对所述交易进行编号；
步骤S406：丢弃所述交易。
对于步骤S401，验证交易的目的是确定该交易是否合法或是否满足预设的条件，若验证通过，则执行后续步骤，若验证不通过，则丢弃该交易。其中，验证交易的规则可以根据应用场景灵活设置，本发明在此不做限制。作为示例，如果该区块链是公链，则验证该交易的账户余额，gas(gas是存在于以太坊虚拟机内部，作为计算工作量的计数。它一方面作为对矿工打包区块的奖励，另一方面，为恶意交易抬高门槛，维护以太坊网络正常运作)和nonce(nonce是用在POW共识算法之中的一个数字)。如果该区块链是联盟链，则验证nonce。
对于步骤S402，确定签名的算法可以根据应用场景灵活设置，本发明在此不做限制。作为示例，可通过椭圆曲线数字签名算法(Elliptic Curve Digital SignatureAlgorithm)计算交易的签名。
对于步骤S403，可以预先在本地交易池中设置一键值对集合，用于记录本地交易池中存储的交易。判断该键值对集合中是否存在该签名，若存在，则确定本地交易池中存在该签名，若不存在，则确定本地交易池中不存在该签名。
对于步骤S404-S405，若本地交易池中不存在该签名，则说明第一次接收到该交易，因此需要将该交易广播到其他共识节点中。若本地交易池中存在该签名，则说明之前接收到该交易，则需要判断该交易是否被广播过，若被广播过，则说明该交易已经具有编号了，以及其他共识节点中存在该交易，因此不需要再进行广播了。若没有被广播过，则需要广播到其他共识节点中，因此需要对该交易进行编号。
在可选的实施例中，可以根据如下过程对交易进行编号：基于接收到所述交易的共识节点的节点编号以及当前交易序号，确定所述至少一个交易的编号。
在本实施例中，每个共识节点具有一个唯一的节点编号。交易序号可以从0开始累加，每次加1。节点编号可以根据应用场景灵活设置，本发明在此不做限制。例如，在区块链是联盟链的情况下，由于联盟链是许可链，因而联盟链可以不用选举共识节点，在初始时将共识节点的节点编号写入配置文件，节点编号可以按照共识节点的位置顺序递增，新加入的共识节点则依照次序递增。在区块链是使用BFT(Byzantine Fault Tolerance，即拜占庭容错，是分布式计算领域的容错技术，拜占庭容错来源于拜占庭将军问题)共识类的公链的情况下，由于抵押参选的普通节点数目过多，不可能每个普通节点都是共识节点，因而需要周期性的从普通节点中随机选举出共识节点，节点编号按照选举出来的顺序依次编号。为了提高共识效率，可以设置共识节点的数量。作为示例，可以设置共识节点的数量不超过32个，即最多可以从区块链所有的节点中选举32个节点作为共识节点。
在本实施例中，可以设置交易的编号为32位bit(比特)，其中，交易序号在前，占25位bit，节点编号在后，占7位bit。因此，在上述区块链为公链的情况下，共识节点的节点编号可以从0开始递增，最大为128，到达128之后重新从0开始进行编号。
在其他可选的实施例中，可以通过哈希算法计算交易的哈希值，将该哈希值作为该交易的编号。
图5是本发明实施例的区块链交易共识方法的广播交易的主要过程的流程示意图。为方便描述，在广播交易的过程中，将从普通节点或产生交易的客户端处接收到交易的共识节点作为发送方，将其他共识节点作为接收方，将所述交易的编号作为目标编号，以及将所述交易的签名作为目标签名。如图5所示，广播交易的主要过程包括：
步骤S501：发送方向所述接收方发送所述广播编号和广播签名；
步骤S502：确定是否接收到所述接收方发送的第二交易获取请求，其中，所述第二交易获取请求包括所述广播编号，所述第二交易获取请求是所述接收方在确定其本地交易池中不存在与所述广播编号对应的交易的情况下发送的，或所述接收方在确定其本地交易池中存在与所述广播编号对应的交易，且其本地交易池中与所述广播编号对应的交易的签名与所述广播签名不一致的情况下发送的；
步骤S503：若是，则向发送所述第二交易获取请求的接收方发送所述广播编号对应的交易。
在本实施例中是以一个交易为例进行说明的，在其他实施例中，发送方可以一次性发送多个交易的编号和签名至接收方。
本发明实施例的方法，从普通节点或产生交易的客户端处接收到交易的共识节点对交易进行编号，并通过编号将交易广播到其他共识节点中。在对区块进行共识时，使用编号在共识节点间广播。如果其他共识节点本地交易池缺失编号对应的交易，则通过编号向发起区块共识的共识节点获取缺失的交易。这样在共识区块时，共识的数据只有编号，共识区块可以打包更多的交易的编号，提高了共识效率，进而提高了系统吞吐量，并且其他共识节点验证交易，优先从本地交易池获取，省去了比较耗时的验签过程。
图6是本发明又一实施例的区块链交易共识方法的子流程的示意图。在本实施例的方法中，每个共识节点都维护着三个键值对集合和一个列表。该三个键值对集合分别是map[S，Tx]，map[N，Tx]和map[N，S]。其中，N表示交易的编号，S表示交易的签名，Tx表示交易。该列表用于记录待广播的交易，在该列表中的交易被广播之后需要将被广播的交易删除。如图6所示，该方法包括：
步骤S601：接收交易K。接收交易K的共识节点可以是区块链中的任一节点。假设区块链中共有5个共识节点，分别为A、B、C、D和E，该交易K是由共识节点A接收的。该交易K可以是由普通节点发送到共识节点A的，也可以是产生交易的客户端发送到共识节点A的。
步骤S602：验证该交易K。具体的，验证交易K的目的是确定该交易K是否合法或是否满足预设的条件，若验证通过，则执行后续步骤，若验证不通过，则丢弃该交易。其中，验证交易的规则可以根据应用场景灵活设置，本发明在此不做限制。作为示例，如果该区块链是公链，则验证该交易的账户余额，gas(gas是存在于以太坊虚拟机内部，作为计算工作量的计数。它一方面作为对矿工打包区块的奖励，另一方面，为恶意交易抬高门槛，维护以太坊网络正常运作)和nonce(nonce是用在POW共识算法之中的一个数字)。如果该区块链是联盟链，则验证nonce。
步骤S603：确定该交易K的签名Sk。具体的，确定签名的算法可以根据应用场景灵活设置，本发明在此不做限制。作为示例，可通过椭圆曲线数字签名算法(Elliptic CurveDigital Signature Algorithm)计算交易的签名。
步骤S604：判断本地交易池中是否存在所述签名Sk。即判断键值对集合map[S，Tx]中是否存在该签名Sk。判断该键值对集合中是否存在该签名，若存在，则确定本地交易池中存在该签名。若不存在，则确定本地交易池中不存在该签名。
步骤S605：若不存在，则对所述交易K进行编号，得到编号Nk。将编号Nk写入键值对集合map[N，Tx]和map[N，S]中，并将签名Sk写入列表中。
步骤S606：若存在，则确定交易K是否被广播过。可以通过上述列表判断交易K是否被广播过，若列表中存在该签名Sk，则说明该交易K没有被广播过；若列表中存在该签名Sk，则说明该交易K被广播过。
步骤S607：若该交易K没有被广播过，则对所述交易进行编号，并且将该交易K的签名Sk写入列表中。
对于步骤S604-S607，若本地交易池中不存在该签名，则说明第一次接收到该交易K，因此需要将该交易K广播到其他共识节点中。若本地交易池中存在该签名，则说明之前接收到该交易K，则需要判断该交易K是否被广播过，若被广播过，则说明该交易K已经具有编号了，以及其他共识节点中存在该交易K，因此不需要再进行广播了。若没有被广播过，则需要广播到其他共识节点中，因此需要对该交易K进行编号。
在可选的实施例中，可以设置上述列表的上限，在将交易K的签名写入该列表时，需要判断该列表是否达到上限，若达到上限则需要创建新的列表，以记录该交易K的签名。
步骤S608：洪泛交易。
具体的，洪泛交易的过程包括：
(1)共识节点A作为发送方向区块链中的其他共识节点广播列表中的交易，即共识节点A将列表中记录的交易的编号和签名作为广播编号、广播签名进行广播。其中，共识节点A在广播交易时，可以定量或定时广播，即当列表中记录的交易达到上限，或列表中记录的交易没有达到上限，但当前时间距上次广播时间达到预定时长时，向其他共识节点广播列表中记录的交易。例如，可以设置当列表中记录的交易到达200个时，或当前时间距上次广播时间达到1秒时，向其他共识节点广播列表中记录的交易。本发明实施例通过定量或定时广播交易，可以使各个共识节点的负载均衡。
(2)确定是否接收到所述接收方发送的第二交易获取请求，其中，所述第二交易获取请求包括至少一个广播编号，所述第二交易获取请求是所述接收方在确定其本地交易池中不存在与所述广播编号对应的交易的情况下发送的，或所述接收方在确定其本地交易池中存在与所述广播编号对应的交易，且其本地交易池中与所述广播编号对应的交易的签名与所述广播签名不一致的情况下发送的。
(3)若是，则向发送所述第二交易获取请求的接收方发送交易。
步骤S609：发起区块共识请求，所述区块共识请求包括待共识的区块；其中，所述待共识的区块中包括至少一个编号，每个所述编号对应一个交易。该交易是上述列表中记录的交易。
具体的，在共识过程中，发起区块共识请求的共识节点可以称为leader节点(即领导者节点)。该leader节点向区块链中除leader节点的其他共识节点广播待共识的区块，以发起区块共识请求。在可选的实施例中，leader节点是共识节点按照区块轮流产生的，也可以是通过选举算法从共识节点中选举得到的。在区块共识过程中，leader节点会将其本地交易池中的至少一个交易的编号打包，并向区块链中其他共识节点广播。其中，本地交易池用于存储共识节点接收到的交易。区块链中的每个共识节点都具有自身的本地交易池。
步骤S610：确定是否接收到第一交易获取请求，所述第一交易获取请求包括至少一个目标编号；所述第一交易获取请求是接收到所述待共识的区块的共识节点，在确定其缺失所述至少一个编号对应的交易的情况下发送的，所述目标编号是缺失的交易的编号。
具体的，区块链中的其他共识节点接收到待共识的区块之后，判断其本地交易池中是否存在与该至少一个编号对应的交易。若区块链中的其他共识节点的本地交易池中缺失该至少一个编号对应的交易，则缺失交易的共识节点将缺失的交易的编号作为目标编号，并基于该目标编号生成第一交易获取请求发送至leader节点，以获取缺失的交易。
步骤S611：若是，则向发送所述第一交易获取请求的共识节点发送与所述目标编号对应的交易。
具体的，leader节点在收到第一交易获取请求之后，将第一交易获取请求中的目标编号对应的交易发送给其他共识节点。
本发明实施例的方法，接收到交易的共识节点将该交易广播到其他共识节点中，可以使各共识节点本地交易池中的交易一致，进而，在进行区块共识时，待共识的区块中包含的交易在其他共识节点的本地交易池中的命中率很高。在对区块进行共识时，使用交易的编号在共识节点间广播。如果其他共识节点本地交易池缺失编号对应的交易，则通过编号向发起区块共识的共识节点获取缺失的交易。这样在共识区块时，共识的数据只有交易的编号，共识区块可以打包更多的编号，提高了共识效率，进而提高了系统吞吐量，并且其他共识节点验证交易时，优先从本地交易池获取，省去了比较耗时的验签过程。
在可选的实施例中，为了防止有些交易不能被打包而始终在交易池中浪费内存，同时防止被垃圾交易攻击，共识节点每次打包完交易，会将本地交易池中剩余的交易放入定时删除队列中。如果定时删除队列中的交易在规定的时间内(如180秒)被正常打包上区块，该交易自动从删除队列中删除；如果没有在规定的时间内(如180秒)没有被打包则删除。其中，可以每隔一段时间(如10秒)执行一次删除任务，以将在规定的时间内没有被打包上区块的交易。
图7是本发明实施例的一种区块链交易共识装置700的主要模块的示意图。其中，该区块链包括多个共识节点。如图7所示，该装置700包括：
共识发起模块701，用于发起区块共识请求，所述区块共识请求包括待共识的区块；其中，所述待共识的区块中包括至少一个编号，每个所述编号对应一个交易；
确定模块702，用于确定是否接收到第一交易获取请求，所述第一交易获取请求包括至少一个目标编号；所述第一交易获取请求是接收到所述待共识的区块的共识节点，在确定其缺失所述至少一个编号对应的交易的情况下发送的，所述目标编号是缺失的交易的编号；
发送模块703，用于向发送所述第一交易获取请求的共识节点发送与所述目标编号对应的交易。
可选地，所述装置还包括：接收模块，用于接收所述交易，对所述交易进行编号；广播模块，用于基于所述交易的编号，将所述交易广播到除接收到所述交易的共识节点的其他共识节点中。
可选地，所述接收模块还用于：验证所述交易；在所述交易验证通过的情况下，确定所述交易的签名；判断本地交易池中是否存在所述签名；若不存在，则对所述交易进行编号；若存在，则确定所述交易是否被广播过；若否，则对所述交易进行编号。
可选地，所述广播模块还用于：
将除接收到所述交易的共识节点的其他共识节点作为接收方，将所述交易的编号作为广播编号，以及将所述交易的签名作为广播签名；
向所述接收方发送所述广播编号和广播签名；
确定是否接收到所述接收方发送的第二交易获取请求，其中，所述第二交易获取请求包括所述广播编号，所述第二交易获取请求是所述接收方在确定其本地交易池中不存在与所述广播编号对应的交易的情况下发送的，或所述接收方在确定其本地交易池中存在与所述广播编号对应的交易，且其本地交易池中与所述广播编号对应的交易的签名与所述广播签名不一致的情况下发送的；
若是，则向发送所述第二交易获取请求的接收方发送所述广播编号对应的交易。
可选地，所述接收模块还用于：基于接收到所述交易的共识节点的节点编号以及当前交易序号，对所述交易进行编号。
本发明实施例的区块链交易共识装置，在对区块进行共识时，使用交易的编号在共识节点间广播。如果其他共识节点本地交易池缺失编号对应的交易，则通过编号向发起区块共识的共识节点获取缺失的交易。这样在共识区块时，共识的数据只有交易的编号，共识区块可以打包更多的编号，提高了共识效率，进而提高了系统吞吐量，并且其他共识节点验证交易时，优先从本地交易池获取，省去了比较耗时的验签过程。
上述装置可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的方法。
图8示出了可以应用本发明实施例的区块链交易共识方法或区块链交易共识装置的示例性系统架构800。
如图8所示，系统架构800可以包括终端设备801、802、803，网络804和服务器805。网络804用以在终端设备801、802、803和服务器805之间提供通信链路的介质。网络804可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。
用户可以使用终端设备801、802、803通过网络804与服务器805交互，以接收或发送消息等。终端设备801、802、803上可以安装有各种通讯客户端应用，例如购物类应用、网页浏览器应用、搜索类应用、即时通信工具、邮箱客户端、社交平台软件等。
终端设备801、802、803可以是具有显示屏并且支持网页浏览的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等。
服务器805可以是提供各种服务的服务器，例如对用户利用终端设备801、802、803所浏览的购物类网站提供支持的后台管理服务器。后台管理服务器可以对接收到的产品信息查询请求等数据进行分析等处理，并将处理结果(例如目标推送信息、产品信息)反馈给终端设备。
需要说明的是，本发明实施例所提供的区块链交易共识方法一般由服务器805执行，相应地，区块链交易共识装置一般设置于服务器805中。
应该理解，图8中的终端设备、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。
下面参考图9，其示出了适于用来实现本发明实施例的终端设备的计算机系统900的结构示意图。图9示出的终端设备仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图9所示，计算机系统900包括中央处理单元(CPU)901，其可以根据存储在只读存储器(ROM)902中的程序或者从存储部分908加载到随机访问存储器(RAM)903中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 903中，还存储有系统900操作所需的各种程序和数据。CPU 901、ROM 902以及RAM 903通过总线904彼此相连。输入/输出(I/O)接口905也连接至总线904。
以下部件连接至I/O接口905：包括键盘、鼠标等的输入部分906；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分907；包括硬盘等的存储部分908；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分909。通信部分909经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器910也根据需要连接至I/O接口905。可拆卸介质911，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器910上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分908。
特别地，根据本发明公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分909从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质911被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)901执行时，执行本发明的系统中限定的上述功能。
需要说明的是，本发明所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本发明中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分广播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种广播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、广播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本发明实施例中所涉及到的模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的模块也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括发送模块、获取模块、确定模块和第一处理模块。其中，这些模块的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
作为另一方面，本发明还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该设备执行时，使得该设备包括：
发起区块共识请求，所述区块共识请求包括待共识的区块；其中，所述待共识的区块中包括至少一个编号，每个所述编号对应一个交易；
确定是否接收到第一交易获取请求，所述第一交易获取请求包括至少一个目标编号；所述第一交易获取请求是接收到所述待共识的区块的共识节点，在确定其缺失所述至少一个编号对应的交易的情况下发送的，所述目标编号是缺失的交易的编号；
若是，则向发送所述第一交易获取请求的共识节点发送与所述目标编号对应的交易。
本发明实施例的技术方案，在对区块进行共识时，使用交易的编号在共识节点间广播。如果其他共识节点本地交易池缺失编号对应的交易，则通过编号向发起区块共识的共识节点获取缺失的交易。这样在共识区块时，共识的数据只有交易的编号，共识区块可以打包更多的编号，提高了共识效率，进而提高了系统吞吐量，并且其他共识节点验证交易时，优先从本地交易池获取，省去了比较耗时的验签过程。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (12)

1.一种区块链交易共识方法，其特征在于，所述区块链包括多个共识节点；所述方法包括：
发起区块共识请求，所述区块共识请求包括待共识的区块；其中，所述待共识的区块中包括至少一个编号，每个所述编号对应一个交易；
确定是否接收到第一交易获取请求，所述第一交易获取请求包括至少一个目标编号；所述第一交易获取请求是接收到所述待共识的区块的共识节点，在确定其缺失所述至少一个编号对应的交易的情况下发送的，所述目标编号是缺失的交易的编号；
若是，则向发送所述第一交易获取请求的共识节点发送与所述目标编号对应的交易。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在发起区块共识请求之前，所述方法还包括：
接收所述交易，对所述交易进行编号；
基于所述交易的编号，将所述交易广播到除接收到所述交易的共识节点的其他共识节点中。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述交易进行编号包括：
验证所述交易；
在所述交易验证通过的情况下，确定所述交易的签名；
判断本地交易池中是否存在所述签名；
若不存在，则对所述交易进行编号；
若存在，则确定所述交易是否被广播过；若否，则对所述交易进行编号。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述交易的编号，将所述交易广播到除接收到所述交易的共识节点的其他共识节点中包括：
将除接收到所述交易的共识节点的其他共识节点作为接收方，将所述交易的编号作为广播编号，以及将所述交易的签名作为广播签名；
向所述接收方发送所述广播编号和广播签名；
确定是否接收到所述接收方发送的第二交易获取请求，其中，所述第二交易获取请求包括所述广播编号，所述第二交易获取请求是所述接收方在确定其本地交易池中不存在与所述广播编号对应的交易的情况下发送的，或所述接收方在确定其本地交易池中存在与所述广播编号对应的交易，且其本地交易池中与所述广播编号对应的交易的签名与所述广播签名不一致的情况下发送的；
若是，则向发送所述第二交易获取请求的接收方发送所述广播编号对应的交易。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述交易进行编号包括：
基于接收到所述交易的共识节点的节点编号以及当前交易序号，对所述交易进行编号。
6.一种区块链交易共识装置，其特征在于，所述区块链包括多个共识节点；所述装置包括：
共识发起模块，用于发起区块共识请求，所述区块共识请求包括待共识的区块；其中，所述待共识的区块中包括至少一个编号，每个所述编号对应一个交易；
确定模块，用于确定是否接收到第一交易获取请求，所述第一交易获取请求包括至少一个目标编号；所述第一交易获取请求是接收到所述待共识的区块的共识节点，在确定其缺失所述至少一个编号对应的交易的情况下发送的，所述目标编号是缺失的交易的编号；
发送模块，用于向发送所述第一交易获取请求的共识节点发送与所述目标编号对应的交易。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
接收模块，用于接收所述交易，对所述交易进行编号；
广播模块，用于基于所述交易的编号，将所述交易广播到除接收到所述交易的共识节点的其他共识节点中。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述接收模块还用于：
验证所述交易；
在所述交易验证通过的情况下，确定所述交易的签名；
判断本地交易池中是否存在所述签名；
若不存在，则对所述交易进行编号；
若存在，则确定所述交易是否被广播过；若否，则对所述交易进行编号。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述广播模块还用于：
将除接收到所述交易的共识节点的其他共识节点作为接收方，将所述交易的编号作为广播编号，以及将所述交易的签名作为广播签名；
向所述接收方发送所述广播编号和广播签名；
确定是否接收到所述接收方发送的第二交易获取请求，其中，所述第二交易获取请求包括所述广播编号，所述第二交易获取请求是所述接收方在确定其本地交易池中不存在与所述广播编号对应的交易的情况下发送的，或所述接收方在确定其本地交易池中存在与所述广播编号对应的交易，且其本地交易池中与所述广播编号对应的交易的签名与所述广播签名不一致的情况下发送的；
若是，则向发送所述第二交易获取请求的接收方发送所述广播编号对应的交易。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述接收模块还用于：
基于接收到所述交易的共识节点的节点编号以及当前交易序号，对所述交易进行编号。
11.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-5中任一所述的方法。
12.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一所述的方法。
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