CN113064898A - 一种基于链上合约微型索引的检索方法、装置和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于链上合约微型索引的检索方法、装置和电子设备。方法应用于预言机中，包括：在链下预先生成数据的微型索引，并将其保存在链上合约中；在链上根据输入的搜索请求检索所述微型索引，得到所述搜索请求对应的索引信息；在链下根据所述索引信息获取数据。其采用预言机技术主动为区块链提供安全的链下数据；同时，为了方便快速地对提供的数据进行查找，采用了索引的检索方式，提高了特定数据的查询效率；而且，通过采用微型索引，并将其保存在链上合约中，以便在链上完成索引检索的方式，解决了链上存储空间小，无法存储链下提供的大量数据的问题。
Description
技术领域
本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种基于链上合约微型索引的检索方法、装置和电子设备。
背景技术
区块链是一个封闭的环境，链上智能合约无法主动获取链下真实世界的数据。而且，智能合约只有在满足相应条件下才达到触发状态的程序。如果智能合约的触发条件取决于区块链下信息，就需要通过预言机来提供这些区块链下的信息，写入区块链上记录。
目前，随着区块链技术的不断发展，预言机为链上智能合约提供的数据越来越多，如果采用遍历的方式查询数据，会导致性能非常低下；而且，链上合约的存储空间很小，无法满足大量数据的存储需求。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了如下技术方案。
本发明一方面提供了一种基于链上合约微型索引的检索方法，所述方法应用于预言机中，包括：
在链下预先生成数据的微型索引，并保存在链上合约中；
在链上根据输入的搜索请求检索所述微型索引，得到所述搜索请求对应的索引信息；
在链下根据所述索引信息获取数据。
优选地，本发明提供的基于链上合约微型索引的检索方法还包括：在链下预先计算所述微型索引的哈希值，并保存在链上合约中。
优选地，计算所述搜索请求对应的索引信息的哈希值，并将其与保存在链上合约中对应的哈希值进行比较，判断得到的所述搜索请求对应的索引信息是否被篡改。
优选地，所述在链下根据所述索引信息获取数据包括：
链下节点读取所述索引信息；
链下节点根据所述索引信息获取保存在链下微型索引中的索引信息；
根据保存在链下的索引信息获取数据。
优选地，本发明提供的基于链上合约微型索引的检索方法还包括：
计算获取到的保存在链下的索引信息的哈希值，并将计算得到的哈希值与保存在链上合约的哈希值进行比较，判断获取到的保存在链下的索引信息是否被篡改。
优选地，所述在链下预先生成数据的微型索引，并保存在链上合约中包括：
在链下节点生成数据的微型索引；
所述链下节点请求将所述微型索引写入链上合约中；
链上的治理合约用户对所述微型索引进行验证，验证成功后签名；
将验证成功的所述微型索引和所述治理合约用户的签名写入链上合约中。
优选地，所述在链下根据所述索引信息获取数据之后还包括：
计算所述数据的哈希值；
比较计算得到的哈希值与区块链中保存的所述数据的哈希值是否一致，如果一致，则将获取到的所述数据返回给用户，否则，返回提示数据可能错误的信息。
本发明第二方面提供了一种基于链上合约微型索引的检索装置，所述装置设置于预言机中，包括：
微型索引预生成模块，用于在链下预先生成数据的微型索引，并保存在链上合约中；
微型索引检索模块，用于在链上根据输入的搜索请求检索所述微型索引，得到所述搜索请求对应的索引信息；
数据获取模块，用于在链下根据所述索引信息获取数据。
本发明第三方面提供了一种存储器，存储有多条指令，所述指令用于实现上述的方法。
本发明第四方面提供了一种电子设备，包括处理器和与所述处理器连接的存储器，所述存储器存储有多条指令，所述指令可被所述处理器加载并执行，以使所述处理器能够执行上述的方法。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种基于链上合约微型索引的检索方法、装置和电子设备。在该方法中，首先在链下预先生成数据的微型索引，并将其保存在链上合约中；然后在链上根据输入的搜索请求检索所述微型索引，得到所述搜索请求对应的索引信息；最后在链下根据所述索引信息获取数据。采用预言机技术主动为区块链提供安全的链下数据；同时，为了方便快速地对提供的数据进行查找，采用了索引的检索方式，提高了特定数据的查询效率；而且，通过采用微型索引，并将其保存在链上合约中，解决了链上存储空间小，无法存储链下提供的大量数据的问题。
附图说明
图1为本发明所述基于链上合约微型索引的检索方法的流程示意图；
图2为本发明所述基于链上合约微型索引的检索装置示意图。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。
本发明提供的方法可以在如下的终端环境中实施，该终端可以包括一个或多个如下部件：处理器、存储器和显示屏。其中，存储器中存储有至少一条指令，所述指令由处理器加载并执行以实现下述实施例所述的方法。
处理器可以包括一个或者多个处理核心。处理器利用各种接口和线路连接整个终端内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器内的数据，执行终端的各种功能和处理数据。
存储器可以包括随机存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)。存储器可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令。
显示屏用于显示各个应用程序的用户界面。
除此之外，本领域技术人员可以理解，上述终端的结构并不构成对终端的限定，终端可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。比如，终端中还包括射频电路、输入单元、传感器、音频电路、电源等部件，在此不再赘述。
实施例一
如图1所示，本发明实施例提供了一种基于链上合约微型索引的检索方法，所述方法应用于预言机中，包括：
S101，在链下预先生成数据的微型索引，并保存在链上合约中；
S102，在链上根据输入的搜索请求检索所述微型索引，得到所述搜索请求对应的索引信息；
S103，在链下根据所述索引信息获取数据。
上述方法中，首先在预言机的链下部分建立数据的微型索引，然后，将该微型索引保存在链上合约中，从而链上智能合约查找数据时，可以直接利用链上合约中保存的微型索引进行检索查找。由于微型索引使用了数据压缩技术，将索引进行了压缩，所以，相对于索引而言，其占用的空间更小，因此，本发明实施例中，将微型索引保存在链上合约中，直接用于智能合约的检索查找数据。相对于利用预言机技术，在链下节点中检索索引查找数据，其性能更高，而且数据更加安全。智能合约在链上合约中利用微型索引获取到待查找数据对应的索引信息后，可以将消息发送给预言机的链下节点，链下节点读取到索引信息后，会根据该索引信息在链下进行索引检索，查找到对应的数据，并返回数据给用户。
在步骤S101中，可以采用如下方法在链下预先生成数据的微型索引：
在链下为数据建立索引；
采用预设的索引压缩方法对所述索引进行压缩，得到微型索引。
其中，可以采用如下方法在链下为数据建立索引：
所述链下节点为每一笔数据生成对应的索引条目；
将所有的所述索引条目按预设规则生成索引。
其中，预设规则可以是时间顺序，也可以是数据所在的地址排列，还可以是自定义的编号顺序等。
生成的索引条目按照上述一种或多种顺序组合进行排列，生成索引。比如按照时间顺序将数据对应的索引条目进行排列，生成索引。在需要查询某个数据时，可以通过在索引中检索，得到对应的索引条目，再根据索引条目查询到对应的数据。
更新索引时，也可以采用此种方式。对新增的每一笔数据生成对应的索引条目，然后按照预设规则将预设值内的所有新增的索引条目添加到上一索引中，完成对上一索引的更新。
除了上述生成索引的方式，本发明中，还可以采用如下方法在链下为数据建立索引：
所述链下节点为每一批次的数据生成对应的索引条目；
将所有的所述索引条目按预设规则生成索引。
通过为每批次的数据生成对应的索引条目，可以节约运算资源和存储资源。
其中，预设规则可以是时间顺序，也可以是数据所在的地址排列，还可以是自定义的编号顺序等。
生成的索引条目按照上述一种或多种顺序组合进行排列，生成索引。比如按照时间顺序将数据对应的索引条目进行排列，生成索引。在需要查询某个数据时，可以通过在索引中检索，得到对应的索引条目，再根据索引条目查询到对应的交易数据。
更新索引时，也可以采用此种方式。对新增的每批次的数据生成对应的索引条目，然后按照预设规则将预设值内的所有新增的索引条目添加到上一索引中，完成对上一索引的更新。
本发明实施例中，在链下为数据建立索引后，可以采用预设的索引压缩方法对所述索引进行压缩，得到微型索引。其中，可以采用本领域常用的索引压缩方法对索引进行压缩。作为一个示例，比如，可以采用前缀压缩方法，具体方法为：对于每个索引块，先完全保存索引块中的第一个值，然后将其他值和第一个值进行比较得到相同前缀的字节数和剩余的不同后缀部分并进行存储起。例如，索引块中的第一个值是“perform”,第二个值是“performance”,那么第二个值的前缀压缩后存储的是“7,ance”，从而减小了索引块的占用空间。
对于更新后的索引，也可以采用上述方式完成对新增部分的压缩。
可选地，还可以采用如下方法在链下预先生成数据的微型索引：
在链下解析数据得到其所有的特征值；
确定每个特征值对应的预设索引段；
更新各特征值对应索引段内的索引信息。
上述方法采用分段索引的方法，首先设置索引段，作为一个示例，比如：一个字节(8位)代表一段，“0X00”代表0开始的索引段，“0x01”代表256开始的索引段，以此类推。两级分段能节省一半的空间，比如原先需要两个字节的，现在只需要一个字节就能找到索引入口。在实际应用中，可以根据具体情况设置索引段的数量及其范围，一般情况下需要设置的索引段的数量和范围能够保证覆盖整个特征空间。
本发明实施例中，对于链下数据，可以解析得到其所有的特征值。其中的每个特征值，都可以分解成两段。在建立索引以及根据索引检索过程中，都只需要根据特征值分解后得到的第一段确定索引段，然后根据特征值分解后得到的第二段更新对应索引段内的索引信息，即索引数据入口。从而减少了索引数据的大小，实现了对数据索引的压缩。比如字符串"017032"，可以分解成“017”和“032”，确定“017”对应的索引段是“0x11”，则在“0x11”这个索引段中，根据“032”对应的索引数据入口“0x20”更新索引信息。那么在检索过程中，只需要在“0x11”这个索引段中，查找下标“0x20”的索引值。
在步骤S101中，生成数据的微型索引后，还可以包括：在链下预先计算所述微型索引的哈希值，并保存在链上合约中。
可以利用哈希值验证链上合约以及链下节点中保存的索引信息是否被篡改。
在本发明的一个优选实施例中，执行步骤S101，具体可以采用如下方法：
在链下节点生成数据的微型索引；
所述链下节点请求将所述微型索引写入链上合约中；
链上的治理合约用户对所述微型索引进行验证，验证成功后签名；
将验证成功的所述微型索引和所述治理合约用户的签名写入链上合约中。
上述方法中，链下节点生成数据的微型索引之后，对其进行验证，如果验证成功，则请求将其写入链上，然后再由链上用户对其进行验证。
可见，在本发明中，链下的数据请求写入链上时，采用了链下安全验证以及链上安全验证的双重验证方法，极大的保证了写入到链上合约中的数据的安全性。
其中，链上的治理合约用户是链上的治理合约发行治理通证给用户后生成的。为了保证数据验证的公平性，一般链上的治理合约会发行治理通证给多个用户，从而生成多个治理合约用户。在应用过程中，只有所有的治理合约用户对微型索引都验证成功并签名后，才能将其写入到链上合约中。
在本发明实施例中，对于待写入到链上合约中的其他数据，比如微型索引的哈希值，更新后的微型索引及对应的哈希值等，也可以采用上述的数据验证方法。
执行步骤S102，在链上根据输入的搜索请求检索所述微型索引，得到所述搜索请求对应的索引信息；
在实际应用过程中，为了查询到某个特定数据，可以在搜索请求中输入特征值，比如关键词等，根据该特征值在微型索引中进行检索。查询到索引信息后，可以进一步将索引信息进行广播，以便链下节点能够读取到索引信息，从而通过链下节点获取到数据。
本发明实施例中，为了保证检索到的索引信息的安全性，利用哈希值对其进行了验证，具体的方法为：
计算所述搜索请求对应的索引信息的哈希值，并将其与保存在链上合约中对应的哈希值进行比较，判断得到的所述搜索请求对应的索引信息是否被篡改。
在判断的过程中，如果计算得到的搜索请求对应的索引信息的哈希值与保存在链上合约中对应的哈希值一致，则在链上检索得到的所述搜索请求对应的索引信息没有被篡改过，是安全的，可以进行广播，并用于后续在链下查找数据。否则，在链上检索得到的所述搜索请求对应的索引信息被篡改过，是不安全的，无法用于后续在链下查找数据，检索程序会终止，并返回索引被篡改的信息提示。
需要说明的是，在链下节点保存数据时，会同时建立数据的索引，并计算数据及对应索引的哈希值，同时将哈希值保存在链上合约中。
执行步骤S103，在链下根据所述索引信息获取数据，具体可以按照如下步骤进行实施：
链下节点读取所述索引信息；
链下节点根据所述索引信息获取保存在链下的索引信息；
根据保存在链下的索引信息获取数据。
根据输入的特征值在链上合约中检索到索引信息后，链上合约广播索引信息，并发送相关消息给链下节点。链下节点收到消息后，会读取链上合约广播的索引信息，并根据读取到的索引信息获取保存在链下微型索引中的索引信息，最后在链下根据索引信息获得对应的数据。链下节点获取到数据后，将其返回给链上智能合约。
在该过程中，为了保证链下的索引信息的安全性，本发明实施例中，还对其进行了安全验证，具体可以采用如下方法进行实施：
计算获取到的保存在链下的索引信息的哈希值，并将计算得到的哈希值与保存在链上合约的哈希值进行比较，判断获取到的保存在链下的索引信息是否被篡改。
在判断的过程中，如果计算得到的链下的索引信息的哈希值与保存在链上合约中对应的哈希值一致，则链下的索引信息没有被篡改过，是安全的，可以用于后续的数据查找。否则，链下的索引信息被篡改过，是不安全的，无法用于后续的数据查找，检索程序会终止，并返回索引被篡改的信息提示。
在本发明实施例中，所述在链下根据所述索引信息获取数据之后，为了保证获取到的数据的安全性，对其进行了安全验证，具体可以采用如下方法进行实施：
计算所述数据的哈希值；
比较计算得到的哈希值与区块链中保存的所述数据的哈希值是否一致，如果一致，则将获取到的所述数据返回给用户，否则，返回提示数据可能错误的信息。
本发明中，在基于链上合约中微型索引检索的过程中，通过多次的安全验证，包括：对链上索引信息的安全验证，对链下索引信息的安全验证，对链下数据的安全验证，链上治理合约用户的安全验证等，极大的保证了根据微型索引检索到的返回给链上智能合约的数据的安全性。
实施例二
如图2所示，本发明的另一方面还包括和前述方法流程完全对应一致的功能模块架构，即本发明实施例还提供了基于链上合约微型索引的检索装置，所述装置设置于预言机中，包括：
微型索引预生成模块201，用于在链下预先生成数据的微型索引，并保存在链上合约中；
微型索引检索模块202，用于在链上根据输入的搜索请求检索所述微型索引，得到所述搜索请求对应的索引信息；
数据获取模块203，用于在链下根据所述索引信息获取数据。
进一步地，本发明实施例提供的基于链上合约微型索引的检索装置还包括微型索引哈希值预计算模块，用于在链下预先计算所述微型索引的哈希值，并保存在链上合约中。
进一步地，本发明实施例提供的基于链上合约微型索引的检索装置还包括链上索引信息验证模块，用于：
计算所述搜索请求对应的索引信息的哈希值，并将其与保存在链上合约中对应的哈希值进行比较，判断得到的所述搜索请求对应的索引信息是否被篡改。
进一步地，所述数据获取模块具体的用于：
链下节点读取所述索引信息；
链下节点根据所述索引信息获取保存在链下的索引信息；
根据保存在链下的索引信息获取数据。
进一步地，本发明实施例提供的基于链上合约微型索引的检索装置还包括链下索引信息验证模块，用于：
计算获取到的保存在链下的索引信息的哈希值，并将计算得到的哈希值与保存在链上合约的哈希值进行比较，判断获取到的保存在链下的索引信息是否被篡改。
进一步地，所述微型索引预生成模块具体的用于：
在链下节点生成数据的微型索引；
所述链下节点请求将所述微型索引写入链上合约中；
链上的治理合约用户对所述微型索引进行验证，验证成功后签名；
将验证成功的所述微型索引和所述治理合约用户的签名写入链上合约中。
进一步地，本发明实施例提供的基于链上合约微型索引的检索装置还包括数据验证模块，用于：
计算所述数据的哈希值；
比较计算得到的哈希值与区块链中保存的所述数据的哈希值是否一致，如果一致，则将获取到的所述数据返回给用户，否则，返回提示数据可能错误的信息。
该装置可通过上述实施例一提供的基于链上合约微型索引的检索方法实现，具体的实现方法可参见实施例一中的描述，在此不再赘述。
本发明还提供了一种存储器，存储有多条指令，所述指令用于实现如实施例一所述的方法。
本发明还提供了一种电子设备，包括处理器和与所述处理器连接的存储器，所述存储器存储有多条指令，所述指令可被所述处理器加载并执行，以使所述处理器能够执行如实施例一所述的方法。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种基于链上合约微型索引的检索方法，其特征在于，所述方法应用于预言机中，包括：
在链下预先生成数据的微型索引，并保存在链上合约中；
在链上根据输入的搜索请求检索所述微型索引，得到所述搜索请求对应的索引信息；
在链下根据所述索引信息获取数据。
2.如权利要求1所述的基于链上合约微型索引的检索方法，其特征在于，还包括：在链下预先计算所述微型索引的哈希值，并保存在链上合约中。
3.如权利要求2所述的基于链上合约微型索引的检索方法，其特征在于，计算所述搜索请求对应的索引信息的哈希值，并将其与保存在链上合约中对应的哈希值进行比较，判断得到的所述搜索请求对应的索引信息是否被篡改。
4.如权利要求2所述的基于链上合约微型索引的检索方法，其特征在于，所述在链下根据所述索引信息获取数据包括：
链下节点读取所述索引信息；
链下节点根据所述索引信息获取保存在链下微型索引中的索引信息；
根据保存在链下的索引信息获取数据。
5.如权利要求4所述的基于链上合约微型索引的检索方法，其特征在于，还包括：
计算获取到的保存在链下的索引信息的哈希值，并将计算得到的哈希值与保存在链上合约的哈希值进行比较，判断获取到的保存在链下的索引信息是否被篡改。
6.如权利要求1所述的基于链上合约微型索引的检索方法，其特征在于，所述在链下预先生成数据的微型索引，并保存在链上合约中包括：
在链下节点生成数据的微型索引；
所述链下节点请求将所述微型索引写入链上合约中；
链上的治理合约用户对所述微型索引进行验证，验证成功后签名；
将验证成功的所述微型索引和所述治理合约用户的签名写入链上合约中。
7.如权利要求1所述的基于链上合约微型索引的检索方法，其特征在于，所述在链下根据所述索引信息获取数据之后还包括：
计算所述数据的哈希值；
比较计算得到的哈希值与区块链中保存的所述数据的哈希值是否一致，如果一致，则将获取到的所述数据返回给用户，否则，返回提示数据可能错误的信息。
8.一种基于链上合约微型索引的检索装置，其特征在于，所述装置设置于预言机中，包括：
微型索引预生成模块，用于在链下预先生成数据的微型索引，并保存在链上合约中；
微型索引检索模块，用于在链上根据输入的搜索请求检索所述微型索引，得到所述搜索请求对应的索引信息；
数据获取模块，用于在链下根据所述索引信息获取数据。
9.一种存储器，其特征在于，存储有多条指令，所述指令用于实现如权利要求1-7任一项所述的方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和与所述处理器连接的存储器，所述存储器存储有多条指令，所述指令可被所述处理器加载并执行，以使所述处理器能够执行如权利要求1-7任一项所述的方法。
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