CN113064901A

CN113064901A - 在链上合约中形成数据微型索引的方法、装置和电子设备

Info

Publication number: CN113064901A
Application number: CN202110366902.7A
Authority: CN
Inventors: 张�诚; 朱国君; 张勇
Original assignee: Beijing Rui Zhuo Xi Tou Technology Development Co ltd
Current assignee: Beijing Rui Zhuo Xi Tou Technology Development Co ltd
Priority date: 2021-04-06
Filing date: 2021-04-06
Publication date: 2021-07-02

Abstract

本发明公开了一种在链上合约中形成数据微型索引的方法、装置和电子设备。方法包括：在链下按照预设的索引压缩方法为数据建立微型索引；在链下计算所述微型索引的哈希值；将所述微型索引及其哈希值保存在链上合约中。通过将预言机提供的数据在链下形成微型索引后，再保存在链上合约中，极大地减小了链上的占用空间，保证了通过在极小的链上空间内存储必要少量的数据，查询到大量的完整的数据，进而保证链上交易的顺利完成。

Description

在链上合约中形成数据微型索引的方法、装置和电子设备

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种在链上合约中形成数据微型索引的方法、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，预言机需要写入到链上合约中的数据量越来越大。而链上空间有限，无法存储预言机提供的所有数据，导致链上存储的数据不够完整。因此，区块链上的某些智能合约无法查询到必要的数据达到触发状态，进而无法完成相应的交易。

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在链上合约中形成数据微型索引的方法，所述方法应用于预言机中，包括：

在链下按照预设的索引压缩方法为数据建立微型索引；

在链下计算所述微型索引的哈希值；

将所述微型索引及其哈希值保存在链上合约中。

优选地，所述在链下采用预设的索引压缩方法为数据建立微型索引包括：

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。

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。

优选地，还包括：

在链下按照预设值更新所述微型索引及对应的哈希值。

优选地，所述预设值包括预设时间和/或新增数据的数量。

优选地，所述更新所述微型索引的哈希值包括：

计算更新后的微型索引的哈希值；

或

将原哈希值与新增部分组合，计算该组合的哈希值。

优选地，所述将所述微型索引及其哈希值保存在链上合约中包括：

所述链下节点请求将所述微型索引及其哈希值写入链上合约中；

链上的治理合约用户对所述微型索引及其哈希值进行验证，验证成功后签名；

将验证成功的所述微型索引及其哈希值和所述治理合约用户的签名写入链上合约中。

本发明第二方面提供了一种在链上合约中形成数据微型索引的装置，所述装置设置于预言机中，包括：

微型索引建立模块，用于在链下按照预设的索引压缩方法为数据建立微型索引；

哈希值计算模块，用于在链下计算所述微型索引的哈希值；

链上合约写入模块，用于将所述微型索引及其哈希值保存在链上合约中。

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：本发明提供的在链上合约中形成数据微型索引的方法、装置和电子设备，该方法中，首先在链下按照预设的索引压缩方法为数据建立微型索引；然后在链下计算所述微型索引的哈希值；最后将所述微型索引及其哈希值保存在链上合约中。通过将预言机提供的数据在链下形成微型索引后，再保存在链上合约中，极大地减小了链上的占用空间，保证了通过在极小的链上空间内存储必要少量的数据，能够查询到大量的完整的数据，进而保证链上交易的顺利完成。

附图说明

图1为本发明所述在链上合约中形成数据微型索引的方法流程示意图；

图2为本发明所述在链上合约中形成数据微型索引的装置示意图。

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在链上合约中形成数据微型索引的方法，所述方法应用于预言机中，包括：

S101，在链下按照预设的索引压缩方法为数据建立微型索引；

S102，在链下计算所述微型索引的哈希值；

S103，将所述微型索引及其哈希值保存在链上合约中。

随着区块链技术的不断发展，链上智能合约涉及的领域越来越广泛，需要使用的链下数据的范围越来越广泛，数量越来越多，使用预言机为区块链提供链下数据时，由于链上的存储空间有限，无法存储大量的数据。本发明为了解决该问题，提供了上述方法：将预言机链下节点提供的数据保存在链下节点中，并在链下节点中为数据建立微型索引，将微型索引保存在链上合约中。由于微型索引占用的空间很小，可以存储大量的完整的数据，所以采用这种方法可以解决链上存储空间小，无法存储大量数据的问题，避免了链上的智能合约因数据不完整导致无法达到触发状态的问题。而且，通过建立微型索引，可以使得链上的智能合约能够采用索引检索的方式在众多的数据中快速的查找到特定的数据，可以极大的提高数据查找性能。

本发明实施例中，采用了预言机技术。由于预言机是连接区块链和链下数据的桥梁，所以，通过预言机，可以实现链下和链上数据的连通。本发明中，将数据保存在链下节点中，并在链下为数据建立微型索引，然后将在链下建立好的微型索引写入链上合约中，从而既能够通过链下节点具有的大的存储空间解决链上存储空间有限，无法存储大量数据的问题，又能够实现在链上合约中直接查找特定数据的目的，利用链上数据不会被篡改的性质，保证查找数据的安全性。

执行步骤S101，可以采用如下方法：

在链下为数据建立索引；

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。

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，执行步骤S101，还可以采用如下方法：

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。

执行步骤S102-S103，在链下计算所述微型索引的哈希值，将所述微型索引及其哈希值保存在链上合约中。

上述方法中，通过计算微型索引的哈希值并保存，可以在后续根据哈希值检验查找得到的微型索引的安全性。具体的，可以计算查找得到的微型索引的哈希值，并与链上合约中保存的哈希值进行比较，如果二者一致，则说明查找得到的微型索引未被篡改，是安全的。同时，还可以根据链上合约中保存的哈希值与链下节点中的哈希值进行比较，如果二者一致，则说明链下节点保存的微型索引及其哈希值没有被人为篡改过。因此，本发明中，通过将哈希值保存在链上合约中，可以对链上和链下保存的微型索引分别进行验证，保证其不被篡改及安全性。

在本发明的一个优选实施例中，所述将所述微型索引及其哈希值保存在链上合约中包括：

上述方法中，链下节点计算得到微型索引的哈希值之后，对其进行验证，如果验证成功，则请求将数据写入链上，然后再由链上用户对数据进行验证。

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及对应的哈希值都验证成功并签名后，才能将其写入到链上合约中。

由于链上智能合约需要的数据不断增加，所以，预言机链下需要不断的为其提供数据，因此，需要不断的更新数据的微型索引。而如果实时或频繁的更新交易数据的索引，势必会产生巨量的计算工作，占用过多的计算资源。因此，在本发明中，按照预设值更新所述微型索引及对应的哈希值。从而可以降低计算量，节约资源。

在本发明实施例中，所述预设值可以包括预设时间和/或新增数据的数量。如本领域技术人员可以理解的，还可以采用其他的预设值。具体采用哪种预设值，可以根据实际应用情况进行确定，比如对于某个领域，其在一定时间内提供的数据较少，只有到达预设时间后，才能积累一定量的数据，则可以将预设值设为预设时间，预设时间的具体值可以根据用户的查询频率以及积累的数据的数量等因素综合考虑确定。又比如对于某个领域，在很短的时间内就需要提供大量的数据，如果到达一定时间后更新微型索引，会导致数据的堆积或者更新速度不及的情况，从而可以将预设值设为新增设局的数量，新增数据的数量的具体值可以根据用户的查询频率以及时间等因素综合考虑确定。

微型索引更新的方法可以采用建立时的相应的方法，具体可参见上文描述，在此不再赘述。

在本发明实施例中，可以采用如下方法更新所述微型索引的哈希值：

计算更新后的微型索引的哈希值；

或

将原哈希值与新增部分组合，计算该组合的哈希值。

其中，如果采用如下方法更新所述微型索引的哈希值：将原哈希值与新增部分组合，计算该组合的哈希值，具体为：

计算微型索引D1的哈希值R1；

将新增部分D2与哈希值R1组合成为新的数据，并计算其哈希值R2；

将新增部分D3与哈希值R2组合成为新的数据，并计算其哈希值R3；

依次类推，得到最新的哈希值。

其中包括所有的新增部分的索引数据及其对应的哈希值。

在本发明的一个优选实施例中，为了保证链上合约中保存有必要的数据，同时节省空间资源的占用，链上合约中只保留最新的微型索引及对应的哈希值。

最新的微型索引及其哈希值，包括至更新节点时的所有的数据索引信息及对应的哈希值。所以，查询时，只需要检索最新索引及对应的哈希值即可。但是，为了能够对最新数据进行验证，进而保证数据的安全性；以及当最新数据发生破损或丢失，保证数据的可追溯性，本发明中，在链下节点及链上合约中，还可以在保存有最新的索引及其对应的哈希值外，保存有最新的多个索引及其对应的哈希值，以保证最新数据的安全性以及可追溯性。而且，更新数据后，删除之前的旧数据，始终保持保存阈值数量的索引及其对应的哈希值。具体的保存的索引及其对应的哈希值的预设数量可以根据实际情况进行确定。

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在链上合约中形成数据微型索引的装置，所述装置设置于预言机中，包括：

微型索引建立模块201，用于在链下按照预设的索引压缩方法为数据建立微型索引；

哈希值计算模块202，用于在链下计算所述微型索引的哈希值；

链上合约写入模块203，用于将所述微型索引及其哈希值保存在链上合约中。

进一步地，所述微型索引建立模块具体的用于：

在链下为数据建立索引；

可选地，所述微型索引建立模块具体的用于：

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。

本发明实施例提供的在链上合约中形成数据微型索引的装置还包括：更新模块，用于在链下按照预设值更新所述微型索引及对应的哈希值。

其中，所述预设值包括预设时间和/或新增数据的数量。

进一步地，所述更新所述微型索引的哈希值包括：

计算更新后的微型索引的哈希值；

或

将原哈希值与新增索引组合，计算该组合的哈希值。

进一步地，所述链上合约写入模块具体的用于：

该装置可通过上述实施例一提供的在链上合约中形成数据微型索引的方法实现，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

1.一种在链上合约中形成数据微型索引的方法，其特征在于，所述方法应用于预言机中，包括：

在链下按照预设的索引压缩方法为数据建立微型索引；

在链下计算所述微型索引的哈希值；

将所述微型索引及其哈希值保存在链上合约中。

2.如权利要求1所述的在链上合约中形成数据微型索引的方法，其特征在于，所述在链下采用预设的索引压缩方法为数据建立微型索引包括：

在链下为数据建立索引；

3.如权利要求1所述的在链上合约中形成数据微型索引的方法，其特征在于，所述在链下采用预设的索引压缩方法为数据建立微型索引包括：

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。

4.如权利要求1所述的在链上合约中形成数据微型索引的方法，其特征在于，还包括：

在链下按照预设值更新所述微型索引及对应的哈希值。

5.如权利要求4所述的在链上合约中形成数据微型索引的方法，其特征在于，所述预设值包括预设时间和/或新增数据的数量。

6.如权利要求4所述的在链上合约中形成数据微型索引的方法，其特征在于，所述更新所述微型索引的哈希值包括：

计算更新后的微型索引的哈希值；

或

将原哈希值与新增部分组合，计算该组合的哈希值。

7.如权利要求1所述的在链上合约中形成数据微型索引的方法，其特征在于，所述将所述微型索引及其哈希值保存在链上合约中包括：

8.一种在链上合约中形成数据微型索引的装置，其特征在于，所述装置设置于预言机中，包括：

哈希值计算模块，用于在链下计算所述微型索引的哈希值；

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。