CN113744061B - 在区块链系统中执行交易的方法、区块链系统、和从节点 - Google Patents
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Abstract
一种在区块链系统中执行交易的方法、区块链系统和从节点,所述方法包括:主节点预执行接收的多个交易,得到各个交易的第一预执行读写集;从节点预执行接收的所述多个交易,得到各个交易的第二预执行读写集;所述主节点将所述各个交易的第一预执行读写集发送给所述从节点;所述从节点基于各个交易的所述第一预执行读写集对所述多个交易进行分组;所述从节点基于所述第一预执行读写集、所述第二预执行读写集和所述多个交易的分组结果并行地执行所述多个交易。
Description
技术领域
本说明书实施例涉及区块链技术领域,更具体地,涉及一种在区块链系统中执行交易的方法、区块链系统、和从节点。
背景技术
区块链(Blockchain)是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链系统中按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成链式数据结构,并以密码学方式保证数据区块不可篡改和不可伪造。由于区块链具有去中心化、信息不可篡改、自治性等特性,区块链也受到人们越来越多的重视和应用。区块链节点在执行区块中的多个交易时,可通过并行执行交易加快交易执行速度。然而,由于调用智能合约的交易在执行前不能预知访问的变量,因此通常不能并行执行。
发明内容
本说明书实施例旨在提供一种在区块链中执行交易的方法、区块链和从节点,提高了区块链中的交易执行速度。
本说明书第一方面提供一种在区块链中执行交易的方法,所述区块链包括主节点和从节点,所述方法包括:
所述主节点预执行接收的多个交易,得到各个交易的第一预执行读写集,所述第一预执行读写集包括第一预执行读集和第一预执行写集;
所述从节点预执行接收的所述多个交易,得到各个交易的第二预执行读写集,所述第二预执行读写集包括第二预执行读集和第二预执行写集;
所述主节点将所述各个交易的第一预执行读写集发送给所述从节点;
所述从节点基于各个交易的所述第一预执行读写集对所述多个交易进行分组;
所述从节点根据所述多个交易的分组结果并行地执行所述多个交易,其中,在执行所述多个交易中的第一交易时,所述从节点获取所述第一交易的执行读集;确定所述执行读集与所述第一交易的第一预执行读集是否一致,在一致的情况中,确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集是否一致,在确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集一致的情况中,将所述第一交易的第二预执行写集用作为所述第一交易的执行写集。
本说明书第二方面提供一种在区块链中执行交易的方法,所述区块链包括主节点和从节点,所述方法包括:
所述主节点预执行接收的多个交易,得到各个交易的第一预执行读写集,所述第一预执行读写集包括第一预执行读集和第一预执行写集;
所述主节点基于各个交易的第一预执行读写集对所述多个交易进行分组;
所述从节点预执行接收的所述多个交易,得到各个交易的第二预执行读写集,所述第二预执行读写集包括第二预执行读集和第二预执行写集;
所述主节点将所述多个交易的分组结果及各个交易的第一预执行读写集发送给所述从节点;
所述从节点根据所述多个交易的分组结果并行地执行所述多个交易,其中,在执行所述多个交易中的第一交易时,所述从节点获取所述第一交易的执行读集;确定所述执行读集与所述第一交易的第一预执行读集是否一致,在一致的情况中,确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集是否一致,在确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集一致的情况中,将所述第一交易的第二预执行写集用作为所述第一交易的执行写集。
本说明书第三方面提供一种在区块链中执行交易的方法,所述区块链包括主节点和从节点,所述方法由所述从节点执行,包括:
预执行接收的多个交易,得到各个交易的第二预执行读写集,所述第二预执行读写集包括第二预执行读集和第二预执行写集;
从所述主节点接收所述各个交易的第一预执行读写集,所述第一预执行读写集包括第一预执行读集和第一预执行写集;
基于各个交易的所述第一预执行读写集对所述多个交易进行分组;
基于所述多个交易的分组结果并行地执行所述多个交易,其中,在执行所述多个交易中的第一交易时,获取所述第一交易的执行读集;确定所述执行读集与所述第一交易的第一预执行读集是否一致,在一致的情况中,确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集是否一致,在确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集一致的情况中,将所述第一交易的第二预执行写集用作为所述第一交易的执行写集。
本说明书第四方面提供一种在区块链中执行交易的方法,所述区块链包括主节点和从节点,所述方法由所述从节点执行,包括:
预执行接收的多个交易,得到各个交易的第二预执行读写集,所述第二预执行读写集包括第二预执行读集和第二预执行写集;
从所述主节点接收所述多个交易的分组结果及各个交易的第一预执行读写集,其中,所述第一预执行读写集包括第一预执行读集和第一预执行写集,且所述分组结果基于所述第一预执行读写集获得;
基于所述多个交易的分组结果并行地执行所述多个交易,其中,在执行所述多个交易中的第一交易时,所述从节点获取所述第一交易的执行读集;确定所述执行读集与所述第一交易的第一预执行读集是否一致,在一致的情况中,确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集是否一致,在确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集一致的情况中,将所述第一交易的第二预执行写集用作为所述第一交易的执行写集。
本说明书第五方面提供一种区块链,包括主节点和从节点,
所述主节点用于预执行接收的多个交易,得到各个交易的第一预执行读写集,所述第一一预执行读写集包括第一预执行读集和第一预执行写集;将所述各个交易的第一预执行读写集发送给所述从节点;
所述从节点用于预执行接收的所述多个交易,得到各个交易的第二预执行读写集,所述第二预执行读写集包括第二预执行读集和第二预执行写集;基于各个交易的所述第一预执行读写集对所述多个交易进行分组;基于所述多个交易的分组结果并行地执行所述多个交易,其中,在执行所述多个交易中的第一交易时,所述从节点获取所述第一交易的执行读集;确定所述执行读集与所述第一交易的第一预执行读集是否一致,在一致的情况中,确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集是否一致,在确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集一致的情况中,将所述第一交易的第二预执行写集用作为所述第一交易的执行写集。
本说明书第六方面提供一种区块链,包括主节点和从节点,
所述主节点用于预执行接收的多个交易,得到各个交易的第一预执行读写集,所述第一预执行读写集包括第一预执行读集和第一预执行写集;基于所述多个交易的第一预执行读写集对所述多个交易进行分组;将所述多个交易的分组结果及各个交易的第一预执行读写集发送给所述从节点;
所述从节点用于预执行接收的所述多个交易,得到各个交易的第二预执行读写集,所述第二预执行读写集包括第二预执行读集和第二预执行写集;基于所述多个交易的分组结果并行地执行所述多个交易,其中,在执行所述多个交易中的第一交易时,获取所述第一交易的执行读集;确定所述执行读集与所述第一交易的第一预执行读集是否一致,在一致的情况中,确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集是否一致,在确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集一致的情况中,将所述第一交易的第二预执行写集用作为所述第一交易的执行写集。
本说明书第七方面提供一种区块链从节点,包括:
预执行单元,用于预执行接收的多个交易,得到各个交易的第二预执行读写集,所述第二预执行读写集包括第二预执行读集和第二预执行写集;
接收单元,用于从所述主节点接收所述各个交易的第一预执行读写集,所述第一预执行读写集包括第一预执行读集和第一预执行写集;
分组单元,用于基于各个交易的所述第一预执行读写集对所述多个交易进行分组;
并行执行单元,用于基于所述多个交易的分组结果并行地执行所述多个交易,其中,在执行所述多个交易中的第一交易时,获取所述第一交易的执行读集;确定所述执行读集与所述第一交易的第一预执行读集是否一致,在一致的情况中,确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集是否一致,在确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集一致的情况中,将所述第一交易的第二预执行写集用作为所述第一交易的执行写集。
本说明书第八方面提供一种区块链从节点,包括:
预执行单元,用于预执行接收的多个交易,得到各个交易的第二预执行读写集,所述第二预执行读写集包括第二预执行读集和第二预执行写集;
接收单元,用于从所述主节点接收所述多个交易的分组结果及各个交易的第一预执行读写集,其中,所述第一预执行读写集包括第一预执行读集和第一预执行写集,且所述分组结果基于所述第一预执行读写集获得;
并行执行单元,用于基于所述多个交易的分组结果并行地执行所述多个交易,其中,在执行所述多个交易中的第一交易时,所述从节点获取所述第一交易的执行读集;确定所述执行读集与所述第一交易的第一预执行读集是否一致,在一致的情况中,确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集是否一致,在确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集一致的情况中,将所述第一交易的第二预执行写集用作为所述第一交易的执行写集。
本说明书第九方面提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,当所述计算机程序在计算机中执行时,令计算机执行上述第三方面或第四方面所述的方法。
本说明书第十方面提供一种计算设备,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有可执行代码,所述处理器执行所述可执行代码时,实现上述第三方面或第四方面所述的方法。
通过本说明书实施例提供的方案,从节点在执行交易的过程中,在确定交易的执行读集与主节点的预执行读集一致之后,可确定本地缓存的该交易的预执行读集与执行读集是否一致,如果一致,则可以直接使用缓存的该交易的预执行写集作为执行写集,从而提高了从节点的执行速度。区块链中的各个节点基于相同的预执行读写集对多个交易进行分组,基于相同的世界状态并行执行多个交易组的交易,并对交易执行结果与预执行结果不同的交易采用相同的方法进行处理,最终各个节点得到的世界状态一致。在多个交易中的冲突交易较少、且主节点不作恶的情况中,可提高区块链中的交易执行速度。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本说明书一实施例所应用的区块链的架构图;
图2是本说明书一实施例中区块链的主节点和从节点的架构图;
图3是本说明书一实施例中执行交易的方法流程图;
图4是本说明书一实施例中区块链的主节点和从节点的架构图;
图5是本说明书一实施例中执行交易的方法流程图;
图6是本说明书一实施例中的区块链从节点的架构图;
图7是本说明书一实施例中的区块链从节点的架构图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案,下面将结合本说明书实施例中的附图,对本说明书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说明书一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本说明书保护的范围。
图1示出本说明书一实施例所应用的区块链架构图。如图1中,区块链中例如包含主节点1、从节点2~从节点5共6个节点。节点之间的连线示意性的表示P2P(Peer to Peer,点对点)连接。这些节点上都存储全量的账本,即存储全部区块和全部账户的状态。其中,区块链中的每个节点通过执行相同的交易而产生区块链中的相同的状态,区块链中的每个节点存储相同的状态数据库。所不同的是,主节点1可负责从客户端接收交易,并向各个从节点发起共识提议,该共识提议中例如包括将要成块的区块(例如区块B1)中的多个交易及各个交易的提交顺序等信息。在区块链中的节点对共识提议共识成功之后,各个节点可根据共识提议中的提交顺序执行该多个交易,从而生成区块B1。
可以理解,图1所示的区块链仅仅是示例性的,本说明书实施例不限于应用于图1所示的区块链,例如还可以应用于包括分片的区块链系统中。
另外,图1中虽然示出了区块链中包括6个节点,本说明书实施例不限于此,而是可以包括其他数目的节点。具体是,区块链中包含的节点可以满足拜占庭容错(ByzantineFault Tolerance,BFT)要求。所述的拜占庭容错要求可以理解为在区块链内部可以存在拜占庭节点,而区块链对外不体现拜占庭行为。一般的,一些拜占庭容错算法中要求节点个数大于3f+1,f为拜占庭节点个数,例如实用拜占庭容错算法PBFT(Practical ByzantineFault Tolerance)。
在相关技术中,为了提高区块链中的每秒执行交易(TPS)指标,需要加快交易的执行速度。为此,区块链节点中可通过并行执行交易来加快交易的执行速度。在一种实施方式中,区块链节点可通过单机中的多个进程并行执行交易,在另一种实施方式中,区块链节点可部署在服务器集群中,通过多台服务器并行执行交易。通常,对于转账交易,区块链节点首先根据交易访问的账户将多个交易划分为多个交易组,各个交易组之间不访问相同的账户,从而可并行执行各个交易组。然而,当交易中调用智能合约时,在执行该交易之前不能预知该交易中访问的变量,从而无法对多个交易进行有效的分组,也就无法对并行执行交易。
本说明书实施例提供了一种在图1所示区块链中并行执行交易的方案,可有效提高所述区块链中的TPS。
图2示出了本说明书实施例提供的区块链的主节点1和从节点(例如从节点2)的结构图。如图2所示,主节点1中包括预执行模块11、共识模块12、计算模块13,从节点2中包括预执行模块21、共识模块22和计算模块23。主节点1例如可以与客户端连接,从而可以从客户端接收到多个交易。主节点1在接收到多个交易之后,预执行模块11预执行各个交易,得到各个交易的预执行读写集。下文中将主节点1预执行交易生成的预执行读写集表示为第一预执行读写集,将从节点2预执行交易生成的预执行读写集表示为第二预执行读写集,以便于区分。其中,第一预执行读写集包括第一预执行读集和第一预执行写集,第一预执行读集具体可以为主节点1在预执行交易的过程中生成的读取的变量的键值对,第一预执行写集具体可以为主节点1在预执行交易的过程中生成的写入的变量的键值对。共识模块12根据接收到的交易向各个从节点的共识模块(例如共识模块22)发起共识提议,该共识提议中包括多个交易的标识、该多个交易的提交顺序及各个交易的第一预执行读写集,以确定将生成的区块中包括的多个交易及该多个交易的提交顺序。
主节点1在接收到多个交易可以将该多个交易发送给其它共识节点(例如从节点2)。从节点2在接收到该多个交易之后,可通过预执行模块21对该多个交易进行预执行,得到各个交易的第二预执行读写集。该第二预执行读写集中包括第二预执行读集和第二预执行写集。可以理解,从节点2也可以与客户端连接,从客户端接收多个交易,并将该多个交易发送给其它共识节点(包括主节点或从节点),或者,从节点2也可以从其它从节点接收到所述多个交易。
在区块链中的多个共识节点共识成功之后,主节点和各个从节点中的计算模块可以开始执行所述多个交易。其中,主节点1的计算模块13中包括分组子模块131、多个执行子模块(图中示意示出执行子模块132、执行子模块133和执行子模块134)和重新执行子模块135。从节点2的计算模块23中包括分组子模块231、多个执行子模块(图中示意示出执行子模块232、执行子模块233和执行子模块234)和重新执行子模块235。
具体是,在主节点1中,分组子模块131首先根据主节点的第一预执行读写集将多个交易划分为多个交易组,各个交易组之间不存在冲突交易。其中,两个交易组之间存在冲突交易的情况通常包括如下种情况:第一交易组中的交易读取第一变量(即第一交易组读取第一变量),第二交易组写入第一变量;第一交易组写入第一变量,第二交易组写入第一变量;第一交易组读取第一变量且写入第一变量,第二交易组写入第一变量;第一交易组读取第一变量且写入第一变量,第二交易组读取第一变量且写入第一变量。其中,如果两个交易组读取相同的变量可以认为是不存在冲突交易。通常,为了简化方案,分组子模块131可按照各个交易组之间不访问相同的变量的要求来对多个交易进行分组。
之后,主节点1中的多个执行子模块可并行执行所述多个交易组。各个执行子模块在执行交易的过程中,生成交易的执行读写集,其中,执行读写集包括执行读集和执行写集,执行读集具体可以为在执行交易的过程中生成的读取的变量的键值对,执行写集具体可以为在执行交易的过程中生成的写入的变量的键值对。如果确定该交易的执行读集与预执行的读集不一致,则对该交易的执行进行回滚,并由重新执行子模块135在各个执行子模块处理完成全部交易之后重新执行该经回滚的交易,以保证分组的正确性。
在从节点2中,分组子模块231首先根据主节点的第一预执行读写集将多个交易划分为多个交易组。之后,多个执行子模块可并行执行所述多个交易组。各个执行子模块在执行交易的过程中,如果确定该交易的执行读写集与第一预执行读写集不一致,则对该交易的执行进行回滚,并由重新执行子模块235在各个执行子模块处理完成全部所述多个交易之后重新执行经回滚的交易,以保证分组的正确性。其中,从节点的执行子模块在执行交易的过程中,在确定交易的执行读集与主节点的预执行读集一致之后,可确定本地缓存的该交易的预执行读集与执行读集是否一致,如果一致,则可以直接使用缓存的该交易的预执行写集作为执行写集,从而提高了从节点的执行速度。
另外,通过比较交易的执行读写集和主节点的第一预执行读写集,确定执行时和主节点预执行时变量状态不一致的交易,回滚该交易的执行,并在处理完全部交易之后再重新执行该交易,保证了各个节点在执行多个交易之后的状态一致性。通过该方案,在不同交易访问相同变量的概率较小的情况中,回滚的交易数量较少,从而提高了交易执行速度。
下文将参考图3所示的执行交易的方法流程图详细描述上述过程。在图3中仅示出了主节点1和从节点2执行的流程,可以理解,区块链中的其他从节点与从节点2执行相同的流程。
首先,在步骤S301,主节点1预执行多个交易,得到各个交易的第一预执行读写集。
在一种实施方式中,主节点1可以在每接收到一个交易之后,就立即对该交易进行预执行,在对多个接收的交易完成预执行之后,对该多个交易进行共识,以确定将要生成的区块包括该多个交易,并确定该多个交易的提交顺序。在该情况中,主节点1可基于各个交易对应的最新区块的世界状态来预执行各个交易。该预执行的读写集对其它交易不可见,并且该预执行的读写集也不改变世界状态。
由于主节点在不同的时间接收各个交易,该不同时间的最新区块有可能是不同的区块,因此该多个交易有可能对应不同区块的世界状态。例如,在主节点1流水线地执行多个区块的情况中,主节点1在预执行属于区块B2的交易的同时还执行区块B1(假设区块B1为区块B2之前的区块),从而,在生成区块B1之前预执行的交易基于区块B0对应的世界状态(假设区块B0为区块B1之前的区块)预执行,在生成区块B1之后预执行的交易基于区块B1对应的世界状态预执行。
在另一种实施方式中,主节点1可以在接收多个交易之后,再基于相同的当前最新区块对应的世界状态预执行该多个交易中的每个交易。在该情况中,该多个交易分别基于相同的世界状态进行预执行。
由于在预执行各个交易时不会改变世界状态,即各个交易的预执行不会存在交易冲突,因此,预执行模块11中可包括多个预执行单元,以并行执行对多个交易的预执行,从而加速交易预执行的速度。
主节点1在预执行多个交易中的每个交易之后,得到各个交易的第一预执行读写集。在一种实施方式中,该第一预执行读写集中包括第一预执行读集和第一预执行写集,其中,第一预执行读集包括预执行该交易时读取的变量的键值对(key-value),第一预执行写集包括预执行该交易时写入的变量的键值对。在另一种实施方式中,该第一预执行读写集的读集中可包括预执行该交易时读取的变量的版本号,第一预执行写集中可包括写入的变量的版本号,其中,在状态数据库中例如存储了变量的各个写入值及各个写入值对应的版本号,从而通过在第一预执行读写集中包括变量的版本号即可以确定交易读取和写入的值。
在交易中调用合约的情况中,区块链节点在执行该交易调用的合约的过程中,有可能根据读取的变量的值来对不同的变量进行写入。例如,当读取的变量的值为1时,对变量a写入10,当读取的变量的值为2时,对变量b写入20等等。因此,对于调用合约的交易,区块链节点必须通过执行该交易,才能确定该交易读取的变量和写入的变量,从而得到该交易的读写集。为此,主节点1通过预执行多个交易中的每个交易,得到每个交易的第一预执行读写集,该预执行的过程与执行交易的过程基本相同,不同在于,在预执行交易的过程中所基于的世界状态如上所述是根据预设规则确定的,不一定是执行交易时的世界状态,另外,在预执行交易之后并不根据预执行交易的结果更新世界状态。
由于主节点1在预执行交易时所基于的世界状态不一定是执行交易时的世界状态,从而可能使得交易的第一预执行读写集与后面执行交易时得到的执行读写集不一致。另外,在另一种情况中,也有可能是主节点故意作恶导致交易的第一预执行读写集与后面执行交易时得到的执行读写集不一致。
在步骤S303,主节点1将各个交易的第一预执行读写集发送给从节点2。
在一个实施方式中,主节点1可在共识时仅将多个交易各自的第一预执行读写集发送给从节点2,从而从节点2可基于该多个交易的第一预执行读写集对该多交易进行分组。在该实施方式中,从节点无法验证主节点是否作恶,但是通过后续的步骤可以将主节点作恶的交易挑选出来,从而区块链中的多个节点仍然可以得出一致的执行结果。
在另一个实施方式中,主节点1可将多个交易各自的第一预执行读写集及各个第一预执行读写集相关的区块高度发送给从节点2。所述相关的区块高度即为该第一预执行读写集所基于的世界状态对应的区块高度。通过将各个第一预执行读写集相关的区块高度发送给各个从节点,从节点可基于该第一预执行读写集相关的区块高度对各个第一预执行读写集进行验证,从而确定主节点是否作恶。在确定主节点作恶的情况中,区块链中可重新确定主节点,并重新执行该多个交易。
在步骤S305,主节点1基于多个交易的第一预执行读写集对多个交易分组。
主节点1可基于各个交易的第一预执行读写集中包括的读取的变量key和写入的变量key,对多个交易进行分组。如上文所述,该分组可使得不同交易组中的交易不访问相同的变量,该访问操作包括读操作和写操作。在达到该分组条件的情况下,各个交易组之间不会存在冲突交易,因此,各个交易组可以并行执行。
在步骤S307,主节点1根据分组结果并行执行多个交易,其中对于执行读集与第一预执行读集不一致的交易进行回滚。
参考图2,主节点1可通过多个执行子模块并行地执行多个交易组中的交易。假设分组子模块131将多个交易分为6个组g1~组g6,分组子模块131可将组g1和组g2发送给执行子模块132,将组g3和组g4发送给执行子模块133,将组g5和组g6发送给执行子模块134,从而各个执行子模块可并行执行其分到的组中的交易。
以执行子模块132为例,执行子模块132可串行或者并行地执行其分到的组g1和组g2。由于一个组中的交易之间可能存在冲突,执行子模块132串行执行单个组中的交易。执行子模块132在执行组g1的某个交易(例如交易Tx1)之后,仅需要得到该交易Tx1的执行读集。执行子模块132可比较该交易Tx1的执行读集与第一预执行读写集中的读集是否一致,如果一致,由于主节点1信任其自身预执行交易Tx1得到的预执行写集,因此,执行子模块132可直接将该交易Tx1的预执行的写集用作为该交易的执行写集,并根据该写集更新缓存中的各个变量的状态,该缓存中维护的状态也即为当前最新的世界状态。
如果该交易Tx1的执行读集与第一预执行读写集中的读集不一致,说明该交易Tx1在执行时的世界状态与其在预执行时的世界状态发生了改变,该交易Tx1的第一预执行读写集是错误的读写集。尤其是,如上文所述,在交易Tx1的第一预执行读集与执行读集不一致的情况中,交易Tx1在预执行时写入的变量有可能与在执行时写入的变量是不同的变量,从而使得分组子模块131基于第一预执行读写集进行分组得到的分组结果是错误的分组结果。为了使得执行子模块132、执行子模块133和执行子模块134仍可以根据已有的分组结果继续并行地执行各个交易组,执行子模块132回滚对该交易Tx1的执行,具体可以是删除执行该交易Tx1得到的读集,并将该交易Tx1从组g1中移出放入组g7中,该组g7用于汇集执行读集与第一预执行读集不同的交易。也就是说,通过回滚对交易Tx1的执行,使得交易Tx1不会影响当前的世界状态,也就不会造成其他交易的回滚,通过将交易Tx1移出组g1,使得交易Tx1访问的变量不会影响对其它交易的分组,使得各个执行子模块可以继续并行执行各个交易组。
可选地,在步骤S309,主节点1重新执行回滚的交易。
主节点1在执行完全部所述多个交易(其中包括执行之后回滚的交易)之后,可根据缓存中维护的变量状态重新执行组g7中的交易,即从所述多个交易组中移出的已回滚的一个或多个交易。其中,缓存中维护的变量状态是根据多个交易中未回滚的交易的写集得到的变量状态。可根据预设规则确定重新执行组g7中的多个交易的执行顺序。例如,可根据组g7中多个交易的交易编号的顺序串行执行该多个交易。
在另一种实施方式中,主节点1在对交易进行回滚之后,可直接向客户端返回交易执行失败,而不用重新执行该交易。
在步骤S311,主节点1在完成对多个交易的执行之后,生成区块。
主节点1在完成对多个交易的执行之后,或者主节点1在完成对多个交易的执行及对回滚的交易的重新执行之后,根据缓存中的状态数据更新状态数据库,并生成区块。该区块包括区块头和区块体。其中,区块体中例如包括所述多个交易各自的交易体、收据等数据。区块头中可以包括状态根、收据根、交易根等数据。
在一种实施方式中,该区块中还可以包括所述多个交易的第一预执行读写集,通过在区块中包括多个交易的第一预执行读写集,当其它节点由于故障等原因丢失数据时,可基于该主节点1中的该区块的第一预执行读写集重新执行该区块中的多个交易,从而获得与主节点1一致的世界状态。
在步骤S313,从节点2预执行所述多个交易,得到各个交易的第二预执行读写集。
如前文所述,主节点1在从客户端接收到多个交易之后可将该多个交易发送给从节点2,从而从节点2可以预执行该多个交易,得到各个交易的第二预执行读写集。可以理解,从节点2不限于从主节点1接收该多个交易,也可以直接从客户端接收该多个交易,或者可以从其他从节点接收该多个交易。从节点2在得到各个交易的第二预执行读写集之后,将该多个交易各自的第二预执行读写集存储到内存中,以供执行交易时使用。
在步骤S315,从节点2在从主节点接收到各个交易的第一预执行读写集之后,基于各个交易的第一预执行读写集对多个交易分组。
该步骤可参考上文中对步骤S305的描述,在此不再赘述。
在步骤S317,从节点2根据分组结果并行执行多个交易,其中对于执行读写集与第一预执行读写集不一致的交易进行回滚。
与步骤S307类似地,从节点2在将多个交易分组为组g1~组g6之后,执行子模块232、执行子模块233和执行子模块234可并行执行组g1~g6中的交易。
以执行子模块232为例,执行子模块232在执行组g1的任一交易之后,得到该交易的执行读写集。执行子模块232可比较该交易的执行读写集与第一预执行读写集是否一致。如图3所示,组g1中的执行读写集与第一预执行读写集不一致的交易可能是以下任一种交易:第一交易,执行读集与、第一预执行读集、和第二预执行读集都一致,第二预执行写集与第一预执行写集不一致;第二交易,执行读集与第一预执行读集一致,执行读集与第二预执行读集不一致,执行写集与第一预执行写集不一致;第三交易,执行读集与第一预执行读集不一致。各个执行子模块可以与执行组g1中的交易类似地执行其他组中的交易。
下文将分别描述从节点2执行上述第一交易、第二交易和第三交易的过程。
从节点2在开始执行第一交易之后,首先执行第一交易中对变量的读操作,得到第一交易的执行读集。从节点2将第一交易的执行读集与第一交易的第一预执行读集进行比较,确定第一交易的执行读集与第一交易预执行读集一致。之后,从节点2将第一交易的执行读集与本地缓存的第一交易的第二预执行读集比较,在确定第一交易的执行读集与第二预执行读集一致之后,由于在该情况下第一交易的执行写集与第二预执行写集必然相同,因此,从节点2可从本地直接读取之前缓存的第一交易的第二预执行写集作为执行写集,并可以结束对第一交易的执行。之后,从节点2可比较第二预执行写集(即执行写集)与第一预执行写集是否一致,在确定不一致之后,可确定主节点作恶导致第一预执行写集为错误的写集,因此回滚对第一交易的执行。具体是,从节点2可以删除执行该第一交易得到的执行读写集,并将该交易从组g1中移出放入组g7中,该组g7用于汇集执行读写集与第一预执行读集不同的交易。即,不将该第一交易的执行写集(即第二预执行写集)更新到缓存中维护的世界状态,避免影响后续交易的执行。可选地,从节点2在确定主节点作恶之后,可结束对该区块的执行,以等待重新确定主节点。
从节点2在开始执行第二交易之后,在确定第二交易的执行读集与第一预执行读集一致、但是第二交易的执行读集与第二预执行读集不一致之后,基于第二交易的执行读集执行第二交易,得到第二交易的执行写集。之后,从节点2比较第二交易的执行写集与第二交易的第一预执行写集是否一致,在不一致的情况中,可确定主节点1作恶导致了错误的第一预执行写集。类似地,从节点2可回滚对第二交易的执行。
从节点2在开始执行第三交易之后,在确定第三交易的执行读集与第一预执行读集不一致之后,可确定第三交易在执行时的世界状态相比于由主节点1进行预执行时的世界状态发生了变化,因此从节点2可回滚对第三交易的执行。
如果执行子模块232所执行的组g1中的交易的执行读写集与第一预执行读写集一致,执行子模块232可根据该交易的执行写集更新缓存中的各个变量的状态(即世界状态)。
可选地,在步骤S319,从节点2重新执行回滚的交易,即组g7中的交易。
该步骤可参考上文对步骤S309的描述,在此不再赘述。
通过如上所述执行交易,各个从节点与主节点在执行交易的过程中对相同的交易进行回滚,并基于相同的世界状态以相同的顺序执行回滚的交易,从而各个节点最后得到对多个交易的相同的执行结果,并得到相同的与包括该多个交易的区块对应的世界状态。在交易冲突较少,且主节点不作恶的情况中,回滚的交易的数量较少,各个节点通过并行执行交易提高了交易执行速度。
在步骤S319,从节点2生成区块,可选地,可以在区块中包括多个交易的第一预执行读写集。
该步骤的执行可参考上文对步骤S311的描述。通过在区块中包括多个交易的第一预执行读写集,当其它节点由于故障等原因丢失数据时,可基于该从节点2中的该区块的第一预执行读写集重新执行该区块中的多个交易,从而获得与从节点2一致的世界状态。
通过图3所示的方法,区块链中的各个节点基于相同的第一预执行读写集对多个交易进行分组,基于相同的世界状态并行执行多个交易组的交易,并对交易执行结果与预执行结果不同的交易采用相同的方法进行处理,最终各个节点得到的世界状态一致。在多个交易中的冲突交易较少、且主节点不作恶的情况中,可提高区块链中的交易执行速度。
图4示出了本说明书实施例提供的区块链的主节点1和从节点(例如从节点2)的另一种结构图。如图4所示,主节点1中包括预执行模块11、共识模块12、计算模块13,从节点2中包括预执行模块21、共识模块22和计算模块23。主节点1在从客户端接收到多个交易之后,预执行模块11预执行各个交易,得到各个交易的第一预执行读写集。
共识模块12中包括分组子模块121,分组子模块121可根据各个交易的第一预执行读写集将多个交易划分为多个交易组,各个交易组之间不存在冲突交易。
共识模块12还根据接收到的多个交易向各个从节点的共识模块(例如共识模块22)发起共识提议,该共识提议中包括多个交易的标识、提交顺序、分组结果及各个交易的第一预执行读写集,以确定将生成的区块中包括所述多个交易及该多个交易的提交顺序。
在共识成功之后,主节点和各个从节点中的计算模块可以开始执行所述多个交易。其中,主节点1的计算模块13中包括多个执行子模块(图中示意示出执行子模块132、执行子模块133和执行子模块134)和重新执行子模块135。从节点2的计算模块23中包括多个执行子模块(图中示意示出执行子模块232、执行子模块233和执行子模块234)和重新执行子模块235。
具体是,在主节点1中,多个执行子模块可并行执行所述多个交易组。各个执行子模块在执行交易的过程中,生成交易的执行读写集。如果确定该交易的执行读集与预执行的读集不一致,则对该交易的执行进行回滚,并由重新执行子模块135在各个执行子模块处理完成全部交易之后重新执行该经回滚的交易,以保证分组的正确性。
主节点1在从客户端接收到多个交易之后可将该多个交易发送给从节点2。从节点2在接收到该多个交易之后,通过预执行模块21预执行该多个交易,得到各个交易的第二预执行读写集。
从节点2在从主节点接收到交易组信息和各个交易的第一预执行读写集之后,从节点2中的多个执行子模块可并行执行所述多个交易组。各个执行子模块在执行交易的过程中,如果确定该交易的执行读写集与预执行读写集不一致,则对该交易的执行进行回滚。其中,从节点的执行子模块在执行交易的过程中,在确定交易的执行读集与主节点的预执行读集一致之后,可确定本地缓存的该交易的预执行读集与执行读集是否一致,如果一致,则可以直接使用缓存的该交易的预执行写集作为执行写集,从而提高了从节点的执行速度。
通过如上所述的过程,从节点可以基于主节点发送的分组结果,立即开始并行执行多个交易组中的交易。另外,通过比较交易的执行读写集和预执行读写集,确定执行和预执行时变量状态不一致的交易,回滚该交易的执行,并在处理完全部交易之后再重新执行该交易,保证了各个节点在执行多个交易之后的状态一致性。通过该方案,在不同交易访问相同变量的概率较小的情况中,回滚的交易数量较少,从而提高了交易执行速度。
下文将参考图5所示的执行交易的方法流程图详细描述上述参考图4描述的过程。在图3中仅示出了主节点1和从节点2执行的流程,可以理解,区块链中的其他从节点与从节点2执行相同的流程。
其中,图5所示过程相比于图3所示过程不同在于,由主节点基于多个交易的第一预执行读写集对该多个交易进行分组之后,通过步骤S505将分组结果和各个交易的第一预执行读写集一起发给其他从节点,从而从节点可直接执行各个交易组中的交易,而不需要在对多个交易进行分组之后再开始执行交易,因此提高了交易执行速度。其中,步骤S501~步骤S511可参考上文中对步骤S301~S311的描述,步骤S513可参考上文中对步骤S313的描述,步骤S515可参考上文对步骤S317的描述。步骤S517和S519可参考上文对步骤S319和S321的描述。
图6为本说明书实施例提供的一种区块链从节点的架构图,包括:
预执行单元61,用于预执行接收的多个交易,得到各个交易的第二预执行读写集,所述第二预执行读写集包括第二预执行读集和第二预执行写集;
接收单元62,用于从所述主节点接收所述各个交易的第一预执行读写集,所述第一预执行读写集包括第一预执行读集和第一预执行写集;
分组单元63,用于基于各个交易的所述第一预执行读写集对所述多个交易进行分组;
并行执行单元64,用于基于所述多个交易的分组结果并行地执行所述多个交易,其中,在执行所述多个交易中的第一交易时,获取所述第一交易的执行读集;确定所述执行读集与所述第一交易的第一预执行读集是否一致,在一致的情况中,确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集是否一致,在确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集一致的情况中,将所述第一交易的第二预执行写集用作为所述第一交易的执行写集。
图7为本说明书实施例提供的一种区块链从节点的架构图,包括:
预执行单元71,用于预执行接收的多个交易,得到各个交易的第二预执行读写集,所述第二预执行读写集包括第二预执行读集和第二预执行写集;
接收单元72,用于从所述主节点接收所述多个交易的分组结果及各个交易的第一预执行读写集,其中,所述第一预执行读写集包括第一预执行读集和第一预执行写集,所述分组结果基于所述第一预执行读写集获得;
并行执行单元73,用于基于所述多个交易的分组结果并行地执行所述多个交易,其中,在执行所述多个交易中的第一交易时,所述从节点获取所述第一交易的执行读集;确定所述执行读集与所述第一交易的第一预执行读集是否一致,在一致的情况中,确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集是否一致,在确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集一致的情况中,将所述第一交易的第二预执行写集用作为所述第一交易的执行写集。
本说明书实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,当所述计算机程序在计算机中执行时,令计算机执行如图3或图5所示的方法。
本说明书实施例还提供一种计算设备,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有可执行代码,所述处理器执行所述可执行代码时,实现如图3或图5所示的方法。
在20世纪90年代,对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如,对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而,随着技术的发展,当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此,不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如,可编程逻辑器件(Programmable Logic Device, PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray,FPGA))就是这样一种集成电路,其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上,而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且,如今,取代手工地制作集成电路芯片,这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现,它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似,而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写,此称之为硬件描述语言(Hardware Description Language,HDL),而HDL也并非仅有一种,而是有许多种,如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware DescriptionLanguage)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(RubyHardware Description Language)等,目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-SpeedIntegrated Circuit Hardware Description Language)与Verilog。本领域技术人员也应该清楚,只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中,就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。
控制器可以按任何适当的方式实现,例如,控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式,控制器的例子包括但不限于以下微控制器:ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20 以及Silicone Labs C8051F320,存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。本领域技术人员也知道,除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外,完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件,而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至,可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元,具体可以由计算机芯片或实体实现,或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为服务器系统。当然,本申请不排除随着未来计算机技术的发展,实现上述实施例功能的计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、车载人机交互设备、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
虽然本说明书一个或多个实施例提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤,但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式,不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时,可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境,甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。例如若使用到第一,第二等词语用来表示名称,而并不表示任何特定的顺序。
为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然,在实施本说明书一个或多个时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现,也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,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系统,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。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储、石墨烯存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
本领域技术人员应明白,本说明书一个或多个实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此,本说明书一个或多个实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本说明书一个或多个实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本说明书一个或多个实施例可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述,例如程序模块。一般地,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本本说明书一个或多个实施例,在这些分布式计算环境中,由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中,程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本说明书一个或多个实施例的实施例而已,并不用于限制本本说明书一个或多个实施例。对于本领域技术人员来说,本说明书一个或多个实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在权利要求范围之内。
Claims (23)
1.一种在区块链中执行交易的方法,所述区块链包括主节点和从节点,所述方法包括:
所述主节点预执行接收的多个交易,得到各个交易的第一预执行读写集,所述第一预执行读写集包括第一预执行读集和第一预执行写集;
所述从节点预执行接收的所述多个交易,得到各个交易的第二预执行读写集,所述第二预执行读写集包括第二预执行读集和第二预执行写集;
所述主节点将所述各个交易的第一预执行读写集发送给所述从节点;
所述从节点基于各个交易的所述第一预执行读写集对所述多个交易进行分组;
所述从节点根据所述多个交易的分组结果并行地执行所述多个交易,其中,在执行所述多个交易中的第一交易时,所述从节点获取所述第一交易的执行读集;确定所述执行读集与所述第一交易的第一预执行读集是否一致,在一致的情况中,确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集是否一致,在确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集一致的情况中,将所述第一交易的第二预执行写集用作为所述第一交易的执行写集;
所述从节点确定所述第一交易的执行写集与所述第一交易的第一预执行写集是否一致,在不一致的情况中,不基于所述第一交易的执行写集更新世界状态。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括,所述从节点在执行所述多个交易中的第二交易时,获取所述第二交易的执行读集;确定所述第二交易的执行读集与所述第二交易的第一预执行读集是否一致,在确定所述第二交易的执行读集与所述第二交易的第一预执行读集不一致的情况中,回滚对所述第二交易的执行。
3.根据权利要求1所述的方法,还包括,所述从节点在执行所述多个交易中的第三交易时,获取所述第三交易的执行读集;确定所述第三交易的执行读集与所述第三交易的第一预执行读集是否一致,在一致的情况中,确定所述第三交易的执行读集与所述第三交易的第二预执行读集是否一致,在不一致的情况中,基于所述执行读集执行所述第三交易得到所述第三交易的执行写集;确定所述第三交易的执行写集与所述第三交易的第一预执行写集是否一致,在不一致的情况中,回滚对所述第三交易的执行。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,还包括,所述从节点在执行完成所述多个交易之后,重新执行一个或多个经回滚的交易。
5.根据权利要求4所述的方法,所述从节点在执行完成所述多个交易之后,重新执行一个或多个经回滚的交易包括,所述从节点在执行完成所述多个交易之后基于最新的世界状态重新执行一个或多个经回滚的交易。
6.根据权利要求1所述的方法,还包括,所述从节点在完成对所述多个交易的执行之后,生成第一区块,所述第一区块中包括所述多个交易的第一预执行读写集。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,各个交易的第一预执行读写集中包括相关的区块高度。
8.根据权利要求3所述的方法,其中,所述从节点重新执行一个或多个经回滚的交易包括,所述从节点串行地重新执行多个经回滚的交易。
9.一种在区块链中执行交易的方法,所述区块链包括主节点和从节点,所述方法包括:
所述主节点预执行接收的多个交易,得到各个交易的第一预执行读写集,所述第一预执行读写集包括第一预执行读集和第一预执行写集;
所述主节点基于各个交易的第一预执行读写集对所述多个交易进行分组;
所述从节点预执行接收的所述多个交易,得到各个交易的第二预执行读写集,所述第二预执行读写集包括第二预执行读集和第二预执行写集;
所述主节点将所述多个交易的分组结果及各个交易的第一预执行读写集发送给所述从节点;
所述从节点根据所述多个交易的分组结果并行地执行所述多个交易,其中,在执行所述多个交易中的第一交易时,所述从节点获取所述第一交易的执行读集;确定所述执行读集与所述第一交易的第一预执行读集是否一致,在一致的情况中,确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集是否一致,在确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集一致的情况中,将所述第一交易的第二预执行写集用作为所述第一交易的执行写集,确定所述第一交易的执行写集与所述第一交易的第一预执行写集是否一致,在不一致的情况中,不基于所述第一交易的执行写集更新世界状态。
10.一种在区块链中执行交易的方法,所述区块链包括主节点和从节点,所述方法由所述从节点执行,包括:
预执行接收的多个交易,得到各个交易的第二预执行读写集,所述第二预执行读写集包括第二预执行读集和第二预执行写集;
从所述主节点接收所述各个交易的第一预执行读写集,所述第一预执行读写集包括第一预执行读集和第一预执行写集,所述第一预执行读写集通过由所述主节点预执行各个交易得到;
基于各个交易的所述第一预执行读写集对所述多个交易进行分组;
基于所述多个交易的分组结果并行地执行所述多个交易,其中,在执行所述多个交易中的第一交易时,获取所述第一交易的执行读集;确定所述执行读集与所述第一交易的第一预执行读集是否一致,在一致的情况中,确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集是否一致,在确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集一致的情况中,将所述第一交易的第二预执行写集用作为所述第一交易的执行写集;
确定所述第一交易的执行写集与所述第一交易的第一预执行写集是否一致,在不一致的情况中,不基于所述第一交易的执行写集更新世界状态。
11.根据权利要求10所述的方法,还包括,在执行所述多个交易中的第二交易时,获取所述第二交易的执行读集;确定所述第二交易的执行读集与所述第二交易的第一预执行读集是否一致,在确定所述第二交易的执行读集与所述第二交易的第一预执行读集不一致的情况中,回滚对所述第二交易的执行。
12.根据权利要求10所述的方法,还包括,在执行所述多个交易中的第三交易时,获取所述第三交易的执行读集;确定所述第三交易的执行读集与所述第三交易的第一预执行读集是否一致,在一致的情况中,确定所述第三交易的执行读集与所述第三交易的第二预执行读集是否一致,在不一致的情况中,基于所述执行读集执行所述第三交易得到所述第三交易的执行写集;确定所述第三交易的执行写集与所述第三交易的第一预执行写集是否一致,在不一致的情况中,回滚对所述第三交易的执行。
13.根据权利要求10-12任一项所述的方法,还包括,在执行完成所述多个交易之后,重新执行一个或多个经回滚的交易。
14.根据权利要求10所述的方法,还包括,在完成对所述多个交易的执行之后,生成第一区块,所述第一区块中包括所述多个交易的第一预执行读写集。
15.根据权利要求10所述的方法,其中,各个交易的第一预执行读写集中包括相关的区块高度。
16.根据权利要求13所述的方法,其中,所述重新执行一个或多个经回滚的交易包括,串行地重新执行多个经回滚的交易。
17.一种在区块链中执行交易的方法,所述区块链包括主节点和从节点,所述方法由所述从节点执行,包括:
预执行接收的多个交易,得到各个交易的第二预执行读写集,所述第二预执行读写集包括第二预执行读集和第二预执行写集;
从所述主节点接收所述多个交易的分组结果及各个交易的第一预执行读写集,其中,所述第一预执行读写集包括第一预执行读集和第一预执行写集,所述第一预执行读写集通过由所述主节点预执行各个交易得到,所述分组结果基于所述多个交易的第一预执行读写集获得;
基于所述多个交易的分组结果并行地执行所述多个交易,其中,在执行所述多个交易中的第一交易时,所述从节点获取所述第一交易的执行读集;确定所述执行读集与所述第一交易的第一预执行读集是否一致,在一致的情况中,确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集是否一致,在确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集一致的情况中,将所述第一交易的第二预执行写集用作为所述第一交易的执行写集;
确定所述第一交易的执行写集与所述第一交易的第一预执行写集是否一致,在不一致的情况中,不基于所述第一交易的执行写集更新世界状态。
18.一种区块链系统,包括主节点和从节点,
所述主节点用于预执行接收的多个交易,得到各个交易的第一预执行读写集,所述第一预执行读写集包括第一预执行读集和第一预执行写集;将所述各个交易的第一预执行读写集发送给所述从节点;
所述从节点用于预执行接收的所述多个交易,得到各个交易的第二预执行读写集,所述第二预执行读写集包括第二预执行读集和第二预执行写集;基于各个交易的所述第一预执行读写集对所述多个交易进行分组;基于所述多个交易的分组结果并行地执行所述多个交易,其中,在执行所述多个交易中的第一交易时,所述从节点获取所述第一交易的执行读集;确定所述执行读集与所述第一交易的第一预执行读集是否一致,在一致的情况中,确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集是否一致,在确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集一致的情况中,将所述第一交易的第二预执行写集用作为所述第一交易的执行写集;确定所述第一交易的执行写集与所述第一交易的第一预执行写集是否一致,在不一致的情况中,不基于所述第一交易的执行写集更新世界状态。
19.一种区块链系统,包括主节点和从节点,
所述主节点用于预执行接收的多个交易,得到各个交易的第一预执行读写集,所述第一预执行读写集包括第一预执行读集和第一预执行写集;基于所述多个交易的第一预执行读写集对所述多个交易进行分组;将所述多个交易的分组结果及各个交易的第一预执行读写集发送给所述从节点;
所述从节点用于预执行接收的所述多个交易,得到各个交易的第二预执行读写集,所述第二预执行读写集包括第二预执行读集和第二预执行写集;基于所述多个交易的分组结果并行地执行所述多个交易,其中,在执行所述多个交易中的第一交易时,获取所述第一交易的执行读集;确定所述执行读集与所述第一交易的第一预执行读集是否一致,在一致的情况中,确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集是否一致,在确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集一致的情况中,将所述第一交易的第二预执行写集用作为所述第一交易的执行写集;确定所述第一交易的执行写集与所述第一交易的第一预执行写集是否一致,在不一致的情况中,不基于所述第一交易的执行写集更新世界状态。
20.一种区块链系统的从节点,所述区块链系统包括主节点和从节点,所述从节点包括:
预执行单元,用于预执行接收的多个交易,得到各个交易的第二预执行读写集,所述第二预执行读写集包括第二预执行读集和第二预执行写集;
接收单元,用于从所述主节点接收所述各个交易的第一预执行读写集,所述第一预执行读写集包括第一预执行读集和第一预执行写集,所述第一预执行读写集通过由所述主节点预执行各个交易得到;
分组单元,用于基于各个交易的所述第一预执行读写集对所述多个交易进行分组;
并行执行单元,用于基于所述多个交易的分组结果并行地执行所述多个交易,其中,在执行所述多个交易中的第一交易时,获取所述第一交易的执行读集;确定所述执行读集与所述第一交易的第一预执行读集是否一致,在一致的情况中,确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集是否一致,在确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集一致的情况中,将所述第一交易的第二预执行写集用作为所述第一交易的执行写集;确定所述第一交易的执行写集与所述第一交易的第一预执行写集是否一致,在不一致的情况中,不基于所述第一交易的执行写集更新世界状态。
21.一种区块链系统的从节点,所述区块链系统包括主节点和从节点,所述从节点包括:
预执行单元,用于预执行接收的多个交易,得到各个交易的第二预执行读写集,所述第二预执行读写集包括第二预执行读集和第二预执行写集;
接收单元,用于从所述主节点接收所述多个交易的分组结果及各个交易的第一预执行读写集,其中,所述第一预执行读写集包括第一预执行读集和第一预执行写集,所述第一预执行读写集通过由所述主节点预执行各个交易得到,所述分组结果基于所述多个交易的第一预执行读写集获得;
并行执行单元,用于基于所述多个交易的分组结果并行地执行所述多个交易,其中,在执行所述多个交易中的第一交易时,所述从节点获取所述第一交易的执行读集;确定所述执行读集与所述第一交易的第一预执行读集是否一致,在一致的情况中,确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集是否一致,在确定所述执行读集与所述第一交易的第二预执行读集一致的情况中,将所述第一交易的第二预执行写集用作为所述第一交易的执行写集;确定所述第一交易的执行写集与所述第一交易的第一预执行写集是否一致,在不一致的情况中,不基于所述第一交易的执行写集更新世界状态。
22.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,当所述计算机程序在计算机中执行时,令计算机执行权利要求10-17中任一项的所述的方法。
23.一种计算设备,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有可执行代码,所述处理器执行所述可执行代码时,实现权利要求10-17中任一项所述的方法。
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