CN113364869B - 一种区块链的消息传输方法、设备及储存介质 - Google Patents

一种区块链的消息传输方法、设备及储存介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种区块链的消息传输方法、设备及储存介质，属于信息技术领域，本发明提供的方案能够实现点对点中继转发，通过交易进行协商确定中继节点，通过单一节点进行中继转发，避免采用多中继节点串联中继的形式，减少中继故障的可能，减少转发次数，节省带宽的同时减少被人监听的可能性。

Description

一种区块链的消息传输方法、设备及储存介质
技术领域
本发明涉及信息技术领域，尤其涉及一种区块链的消息传输方法、设备及储存介质。
背景技术
区块链网络中包括大量区块链节点，区块链节点之间需要实现诸如共识、交易、传输、区块同步等功能，在现有技术中，大多区块链节点之间采用P2P技术进行通信，来传输交易、区块等信息，但是，在区块链技术实际应用过程中，由于网络延迟，稳定性等一系列问题，导致纯粹的点对点通信难以满足各类应用需求，因此，在现有的区块链网络中通常采用中继节点对消息进行转发，例如，在消息传递场景中，区块链节点N1和N2未直接连接，两者需要进行消息传输，通常情况下会有中继节点R1、R2，N1、N2通过“N1-R1-R2-N2”的路径进行消息传递。在这样的消息传输路径中，只要R1、R2中任意一个节点出现宕机或者其他故障，则会导致消息传输路径失效，需要再次寻找新的传输路径，消耗区块链系统的整体性能。
现有技术中，还有些中继方案是通过中继集群转发消息，以集群方式进行中继，例如中国专利公开号为CN111935314A，专利名为“区块链系统、消息传输方法及装置”的发明专利提供了一种区块链消息传输方法，其通过采用中继集群的方式进行消息转发，消息发送节点先将消息发送至其所连接的中继集群中的某一中继节点，然后该中继节点将消息发送至目标节点所连接的中继集群中，通过目标节点所连接的中继集群向目标节点转发消息，通过中继集群进行转发虽然可以很好的规避单一节点宕机造成的节点中继终端的情况，从而令中继转发更加稳定，但是其在转发过程中，目标节点所连接的中继集群都会接受到待转发的消息，同样给予了恶意监听者更多的监听机会，同时集群转发会给予区块链系统较大的TPS压力，占用带宽较多，影响区块链系统整体的性能。
发明内容
一、发明目的
针对上述问题，本发明提供一种区块链的消息传输方法、设备及储存介质，能够实现降低网络带宽占用，减少区块链系统性能消耗，连接安全稳定的效果。
二、技术方案
为了实现上述技术目的，本发明所提供的技术方案如下：
第一方面，一种区块链的消息传输方法，应用于区块链通信网络，所述区块链通信网络包括第一区块链节点和目标区块链节点，所述第一区块链节点为区块链通信网络中任一需要发送消息至所述目标区块链节点的区块链节点，所述方法包括：
步骤一：区块链通信网络接收来自于所述第一区块链节点发出的第一请求消息；所述第一请求消息包括第一签名信息，所述第一签名信息通过所述第一区块链节点对所述目标区块链节点的标识信息进行私钥签名获得；
步骤二：所述第一区块链节点与所述目标区块链节点分别查询各自可连接的所有中继节点，所述第一区块链节点获取若干其可连接的中继节点的节点信息得到第一中继集群列表，所述目标区块链节点获取若干其可连接的中继节点的节点信息得到目标中继集群列表；
步骤三：所述第一区块链节点发起第一交易，并在第一交易备注中添加第一密文，所述第一密文包括通过目标区块链节点公钥对第一中继集群列表加密得到的第一中继集群列表的密文；
步骤四：所述目标区块链节点接收所述第一交易，解密获取所述第一中继集群列表的明文；
步骤五：所述目标区块链节点解析第一中继集群列表和目标中继集群列表，获取同时存在于第一中继集群列表和目标中继集群列表内的公共中继节点的节点信息，得到公共中继集群列表；
步骤六：所述目标区块链节点发起第二交易，并在第二交易备注中添加第二密文，所述第二密文，所述第二密文包括通过第一区块链节点公钥对公共中继集群列表加密得到的公共中继集群列表的密文；
步骤七：所述第一区块链节点接收所述第二交易，解密获取公共中继集群列表的明文；
步骤八：所述第一区块链节点与目标节点根据公共中继集群列表选取其中一个中继节点进行连接。
作为优选，所述公共中继集群列表设有index变量，所述index变量用于标记所述公共中继节点的索引位置。
作为优选，步骤八还包括：连接失败时，在公共中继集群列表中标记对应的公共中继节点，重新选取未标记的公共中继节点进行连接，若公共中继集群列表中所有公共中继节点均被标记，则重复步骤二至步骤七。
作为优选，所述区块链通信网络还包括应急中继节点集群，步骤五还包括：若得到公共中继集群列表为空，所述第一区块链节点与所述目标区块链节点通过应急中继节点集群进行连接。
第二方面，一种计算机设备，一个或多个处理器；
存储器，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时，使得所述一个或多个处理器执行如第一方面及其优选方案任意一项所述的方法。
第三方面，一种存储有计算机程序的存储介质，该程序被处理器执行时实现如第一方面及其优选方案任意一项所述的方法。
三、有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有能够实现降低网络带宽占用，减少区块链系统性能消耗，连接安全稳定的有益效果。
附图说明
图1为本发明实施例1的区块链的消息传输方法流程示意图；
图2为实施例2提供的一种设备的结构示意图。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
本发明中所述的第一、第二等词语，是为了描述本发明的技术方案方便而设置，并没有特定的限定作用，均为泛指，对本发明的技术方案不构成限定作用。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
实施例1
本申请公开了一种区块链的消息传输方法，如图1所示，该方法应用于区块链通信网络，所述区块链通信网络包括第一区块链节点和目标区块链节点，所述第一区块链节点为区块链通信网络中任一需要发送消息至所述目标区块链节点的区块链节点；该方法可以包括以下步骤：
步骤一：区块链通信网络接收来自于所述第一区块链节点发出的第一请求消息；所述第一请求消息包括第一签名信息，所述第一签名信息通过所述第一区块链节点对所述目标区块链节点的标识信息进行私钥签名获得。
具体的区块链网络接收第一请求信息，所述第一请求消息包括了第一签名信息，所述第一签名信息是通过所述第一区块链节点对所述目标区块链节点的标识信息进行私钥签名获得的，第一请求信息由发起消息传输请求的第一区块链节点发出的。
步骤二：所述第一区块链节点与所述目标区块链节点分别查询各自可连接的所有中继节点，所述第一区块链节点获取若干其可连接的中继节点的节点信息得到第一中继集群列表，所述目标区块链节点获取若干其可连接的中继节点的节点信息得到目标中继集群列表。
具体的，需要消息的第一区块链节点和目标节点都各自向区块链网络查询其可连接的所有的中继节点，并各自记录各自选取的中继节点的信息，得到第一中继集群列表和目标中继集群列表，通常情况下，区块链网络中会存在大量的中继节点，第一区块链节点和目标节点各自随机选个若干数量的中继节点，这个数量是可以认为设定的，设定的值的范围可通过分析实验数据多进行确定。
步骤三：所述第一区块链节点发起第一交易，并在第一交易备注中添加第一密文，所述第一密文包括通过目标区块链节点公钥对第一中继集群列表加密得到的第一中继集群列表的密文。
步骤四：所述目标区块链节点接收所述第一交易，解密获取所述第一中继集群列表的明文。
具体的，第一区块链节点发起第一交易并在交易备注中添加通过目标区块链节点公钥对第一中继集群列表加密得到第一中继集群列表的密文，第一区块链节点发起交易后，交易会在区块链网络中共识，目标节点接收该交易后获取第一中继集群列表的密文，通过自身的私钥对密文进行解密，那么目标节点就得到了第一中继集群列表的明文。
步骤五：所述目标区块链节点解析第一中继集群列表和目标中继集群列表，获取同时存在于第一中继集群列表和目标中继集群列表内的公共中继节点的节点信息，得到公共中继集群列表。
具体的，目标节点通过上述步骤后得到了第一中继集群列表的明文，结合自身的目标中继集群列表，目标节点将第一中继集群列表和目标中继集群列表进行对照得到目标节点和第一区块链节点共同可连接的中继节点，并将这些中继节点的节点信息记录在公共中继集群列表中。
步骤六：所述目标区块链节点发起第二交易，并在第二交易备注中添加第二密文，所述第二密文，所述第二密文包括通过第一区块链节点公钥对公共中继集群列表加密得到的公共中继集群列表的密文。
步骤七：所述第一区块链节点接收所述第二交易，解密获取公共中继集群列表的明文。
具体的，与目标节点获取第一中继集群列表过程相似，第二节点发起第二交易并在交易备注中添加通过第一区块链节点公钥对公共中继集群列表加密得到公共中继集群列表的密文，目标节点发起交易后，交易会在区块链网络中共识，第一区块链节点接收该交易后获取公共中继集群列表的密文，通过自身的私钥对密文进行解密，那么第一区块链节点就得到了第一中继集群列表的明文。
步骤八：所述第一区块链节点与目标节点根据公共中继集群列表选取其中一个中继节点进行连接。
具体的，第一区块链节点与目标节点根据公共中继集群列表选取其中的一个中继节点进行连接，第一区块链节点与目标节点通过中继节点进行P2P消息传输，实现去中心化消息传输。
在采用本实施例上述的方案，在中继节点选定前，第一区块链节点与目标节点之间通过发送交易来进行协商，使得第一区块链节点与目标节点在无法直接进行消息情况下获取对方的信息，从而选取合适双方的中继节点，相较于现有技术中需要通过中继集群或需要通过多次中继连接的方案，本申请的方案能够有效的控制网络带宽的占用，通过中继集群连接的过程中需要将消息在集群中的转发，会占用较多的网络带宽，同样的，未协商的多个中继节点连接，需要在区块链网络中进行多次转发，另一方面，未协商的多个中继节点连接在构建连接时由于第一区块链节点与目标节点的信息难以共享，需要进行多次尝试得到连接路径，同时该连接路径并非为最佳连接路径，可能进行了过多次的中继，使得消息在传递过程中所消耗的网络资源增加，并且，只要多个中继节点中其中一个出现故障就会导致连接路径失效，重新构建连接路径则又需要使用区块链网络的资源。本申请首先通过发起交易将第一区块链节点与目标节点合适的中继节点的信息进行共享，避免了上述现有技术存在的问题。
进一步的，所述公共中继集群列表设有index变量，所述index变量用于标记所述公共中继节点的索引位置。通过index变量标记公共中继集群列表中各个中继节点，第一区块链节点与目标节点通过index变量选取中继节点。更进一步的，在选取中继节点后，选择公共中继集群列表中的若干公共中继节点作为静默备用节点，所述静默备用节点分别于第一区块链节点和目标节点连接，在选取的中继节点工作时，所述静默备用节点呈静默状态不转发消息，当选取的中继节点失效时，所述静默备用节点转发消息，执行中继节点的功能。
进一步的，步骤八还包括：连接失败时，在公共中继集群列表中标记对应的公共中继节点，重新选取未标记的公共中继节点进行连接，若公共中继集群列表中所有公共中继节点均被标记，则重复步骤二至步骤七。在对公共中继集群列表中的中继节点进行连接时，若发现无法连接时可通过公共中继集群列表直接选择进行下一个公共中继节点连接，且对失败的节点进行标记，标记可以认为设置持续时间，根据实际需要设置合适的标记持续时间。同时，在中继节点故障时例如中继节点宕机时，第一区块链节点和目标节点可使用最近一次构建的公共中继集群列表进行尝试连接，能够迅速恢复第一区块链节点与目标节点的消息传输，提升了中继连接的稳定性。
进一步的，所述区块链通信网络还包括应急中继节点集群，步骤五还包括：若得到公共中继集群列表为空，所述第一区块链节点与所述目标区块链节点通过应急中继节点集群进行连接。区块链通信网络还设置了应急中继节点集群，用于对于没有公共中继节点的两个节点，使得两个节点能够通过应急中继节点集群集群进行消息传输。
实施例2
一种计算机设备，所述设备包括：一个或多个处理器；存储器，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时，使得所述一个或多个处理器执行如实施例1所述的方法。
一种存储有计算机程序的存储介质，该程序被处理器执行时实现如以上实施例1所述的方法。
图2为本实施例提供的一种设备的结构示意图。
如图2所示，作为另一方面，本申请还提供了一种设备500，包括一个或多个中央处理单元(CPU)501，其可以根据存储在只读存储器(ROM)502中的程序或者从存储部分508加载到随机访问存储器(RAM)503中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM503中，还存储有设备500操作所需的各种程序和数据。CPU501、ROM502以及RAM503通过总线504彼此相连。输入/输出(I/O)接口505也连接至总线504。
以下部件连接至I/O接口505：包括键盘、鼠标等的输入部分506；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507；包括硬盘等的存储部分508；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509。通信部分509经由诸如因特网的网络执行通信处理驱动器510也根据需要连接至I/O接口505。可拆卸介质511，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510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508。
特别地，根据本申请公开的实施例，上述实施例1所描述的方法可以被实现为计算机软件程序。例如，本申请公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包含用于执行上述任一实施例描述的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分509从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质511被安装。
作为又一方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例的装置中所包含的计算机可读存储介质；也可以是单独存在，未装配入设备中的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序，该程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本申请的方法。
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，该模块、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，这根据所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以通过执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以通过专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本申请实施例中所涉及到的单元或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。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，例如，各所述单元可以是设置在计算机或移动智能设备中的软件程序，也可以是单独配置的硬件装置。其中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离本申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (6)

1.一种区块链的消息传输方法，其特征在于，应用于区块链通信网络，所述区块链通信网络包括第一区块链节点和目标区块链节点，所述第一区块链节点为区块链通信网络中任一需要发送消息至所述目标区块链节点的区块链节点，所述方法包括：
步骤一：区块链通信网络接收来自于所述第一区块链节点发出的第一请求消息；所述第一请求消息包括第一签名信息，所述第一签名信息通过所述第一区块链节点对所述目标区块链节点的标识信息进行私钥签名获得；
步骤二：所述第一区块链节点与所述目标区块链节点分别查询各自可连接的所有中继节点，所述第一区块链节点获取若干其可连接的中继节点的节点信息得到第一中继集群列表，所述目标区块链节点获取若干其可连接的中继节点的节点信息得到目标中继集群列表；
步骤三：所述第一区块链节点发起第一交易，并在第一交易备注中添加第一密文，所述第一密文包括通过目标区块链节点公钥对第一中继集群列表加密得到的第一中继集群列表的密文；
步骤四：所述目标区块链节点接收所述第一交易，解密获取所述第一中继集群列表的明文；
步骤五：所述目标区块链节点解析第一中继集群列表和目标中继集群列表，获取同时存在于第一中继集群列表和目标中继集群列表内的公共中继节点的节点信息，得到公共中继集群列表；
步骤六：所述目标区块链节点发起第二交易，并在第二交易备注中添加第二密文，所述第二密文，所述第二密文包括通过第一区块链节点公钥对公共中继集群列表加密得到的公共中继集群列表的密文；
步骤七：所述第一区块链节点接收所述第二交易，解密获取公共中继集群列表的明文；
步骤八：所述第一区块链节点与目标节点根据公共中继集群列表选取其中一个中继节点进行连接。
2.根据权利要求1所述的一种区块链的消息传输方法，其特征在于，所述公共中继集群列表设有index变量，所述index变量用于标记所述公共中继节点的索引位置。
3.根据权利要求1所述的一种区块链的消息传输方法，其特征在于，步骤八还包括：连接失败时，在公共中继集群列表中标记对应的公共中继节点，重新选取未标记的公共中继节点进行连接，若公共中继集群列表中所有公共中继节点均被标记，则重复步骤二至步骤七。
4.根据权利要求1所述的一种区块链的消息传输方法，其特征在于，所述区块链通信网络还包括应急中继节点集群，步骤五还包括：若得到公共中继集群列表为空，所述第一区块链节点与所述目标区块链节点通过应急中继节点集群进行连接。
5.一种计算机设备，其特征在于，一个或多个处理器；
存储器，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时，使得所述一个或多个处理器执行如权利要求1-4中任一项所述的方法。
6.一种存储有计算机程序的存储介质，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一项所述的方法。
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