CN115062091A - 一种基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的方法及设备、介质 - Google Patents

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CN115062091A CN202210736410.7A CN202210736410A CN115062091A CN 115062091 A CN115062091 A CN 115062091A CN 202210736410 A CN202210736410 A CN 202210736410A CN 115062091 A CN115062091 A CN 115062091A
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赵海兴
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Abstract

本申请公开了一种基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的方法及设备、介质，其中方法包括获取外部业务系统发送的数据上链请求；根据数据上链请求获取待上链数据及待上链数据对应的业务类型；将待上链数据发送至中间层，其中，中间层为在区块链系统侧增加的；中间层根据待上链数据对应的业务类型采用异步方式将待上链数据存储至区块链系统上。本申请公开的方法能够在外部业务系统无感知及区块链系统功能逻辑不变的情况下，通过设置中间层对待上链数据进行异步上链，从而有效地提升了区块链系统的吞吐量，进而提升了整个业务系统的吞吐量，扩大了区块链技术的应用场景。同时，通过中间层将数据异步上链，还可以确保数据完整保证保证数据安全上链。

Description

一种基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的方法及设备、 介质
技术领域
本申请涉及区块链数据存储技术领域，尤其涉及一种基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的方法及设备、介质。
背景技术
随着区块链技术越来越多的被应用到政府或企业相关业务系统中，区块链技术自身存在的性能瓶颈被凸显出来。目前，区块链系统受其自身的吞吐量影响，大大限制了其在实际业务场景中的应用。
将区块链技术应用到业务系统中时，区块链自身的性能瓶颈会对整个业务系统的吞吐量造成一定程度的影响。尤其是在业务数据流量较大的业务系统中，区块链模块反而成为限制整体业务系统性能的瓶颈。
因此，如何在确保业务系统无感知且区块链功能逻辑不变的情况下，尽可能高的提升区块链模块的吞吐量，从而提升整个业务系统的吞吐量，已经成为技术人员亟待解决的技术问题。
综上所述，目前需要研发出一种新型的基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的方法及设备、介质，通过提升区块链系统的业务数据吞吐量，扩展区块链技术的应用场景。
发明内容
本说明书实施例提供一种基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的方法及设备、介质，用于解决现有技术中的如下技术问题：在外部业务系统数据流量大的情况下，由于区块链系统数据吞吐量的限制，导致整个系统的性能受到限制，大大限制了区块链技术在实际业务场景中的应用。
本说明书实施例采用下述技术方案：
一种基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的方法，其中，包括：
获取外部业务系统发送的数据上链请求；
根据所述数据上链请求获取待上链数据及所述待上链数据对应的业务类型；
将所述待上链数据发送至中间层，其中，所述中间层为在区块链系统侧增加的；
所述中间层根据所述待上链数据对应的业务类型采用异步方式将所述待上链数据存储至所述区块链系统上。
进一步地，所述中间层至少包括数据缓存区与轮询子系统，其中，所述数据缓存区用以存储所述待上链数据，所述轮询子系统用以根据所述待上链数据对应的业务类型获取与该业务类型对应的数据上链策略。
进一步地，所述中间层根据所述待上链数据对应的业务类型采用异步方式将所述待上链数据存储至所述区块链系统上，包括：
将所述待上链数据存储至所述数据缓存区，确认所述数据缓存区内存储的所述待上链数据是否完整，
若是，则向所述外部业务系统发送标识数据存储成功的反馈信息；
所述轮询子系统根据所述待上链数据对应的业务类型获取与该业务类型对应的数据上链策略，并根据所述数据上链策略采用异步方式将所述待上链数据存储至所述区块链系统上。
进一步地，所述数据缓存区至少可以采用以下一种形式：消息队列形式、数据库形式、内存形式。
进一步地，所述数据缓存区采用消息队列形式，确认所述数据缓存区内存储的所述待上链数据是否完整，包括：
设置所述待上链数据具有多个副本，确认每个副本的所述待上链数据均完整存储。
进一步地，所述数据缓存区采用数据库形式，确认所述数据缓存区内存储的所述待上链数据是否完整，包括：
设置从属数据库，将所述待上链数据在所述从属数据库中进行备份，以确保所述待上链数据的完整性。
进一步地，所述基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的方法还包括：
根据外部业务系统的业务类型预设置该业务类型对应的数据上链策略，所述数据上链策略至少包括延后上链策略与实时上链策略，所述延后上链策略至少包括按照时间周期的上链策略与按照空间使用周期的上链策略。
进一步地，所述基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的方法还包括：
根据外部业务系统的业务类型修改该业务类型对应的数据上链策略；和/或根据外部业务系统添加的新业务类型设置新业务类型对应的数据上链策略。
一种基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的设备，其中，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：
获取外部业务系统发送的数据上链请求；
根据所述数据上链请求获取待上链数据及所述待上链数据对应的业务类型；
将所述待上链数据发送至中间层，其中，所述中间层为在区块链系统侧增加的；
所述中间层根据所述待上链数据对应的业务类型采用异步方式将所述待上链数据存储至所述区块链系统上。
一种基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，其中，所述计算机可执行指令设置为：
获取外部业务系统发送的数据上链请求；
根据所述数据上链请求获取待上链数据及所述待上链数据对应的业务类型；
将所述待上链数据发送至中间层，其中，所述中间层为在区块链系统侧增加的；
所述中间层根据所述待上链数据对应的业务类型采用异步方式将所述待上链数据存储至所述区块链系统上。
本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
(1)本说明书实施例示例的基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的方法，通过在区块链系统侧增加一个中间层，让外部业务系统的数据先存放到中间层，之后再采用异步方式将数据存证到区块链系统中，实现了生产侧和消费侧的解耦，在内部使业务调用和实际上链解耦，在外部保持对业务系统的透明调用，在业务系统无感知且区块链功能逻辑不变的情况，提高了区块链系统及外部业务系统整体的吞吐量。
(2)本说明书实施例示例的基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的方法，通过中间层实现了如下功能：一是实现待上链数据的存储；二是获取数据上链策略，实现待上链数据异步存储至区块链系统上。
(3)本说明书实施例示例的基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的方法，在确认待上链数据完好地保存到数据缓存区后，才向外部业务系统发送标示成功的反馈信息。这样既可以确保待上链数据完整无丢失的，同时由于数据存储过程中不涉及区块链系统复杂的哈希计算等步骤，所以与实际区块链存储相比，又可以大大提升业务调用的性能。
(4)本说明书实施例示例的基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的方法，根据外部业务系统不同的业务类型设置不同的数据上链策略，实现不同的上链方案，大大降低了现有区块链系统存证需要的开销，提高了整体系统的吞吐量。同时，按照业务对时效性的需求，灵活选择不同的数据上链策略，从时间和空间两点灵活配置，大大降低了区块链系统使用场景的限制。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本说明书实施例提供的基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的方法的一种流程示意图；
图2为本说明书实施例提供的基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的方法的中间层的一种示意图；
图3为本说明书实施例提供的基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的方法的中间层内部结构的一种示意图。
具体实施方式
为使本说明书的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本说明书具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
首先，为了便于本领域技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面对本申请涉及的部分概念进行说明。
吞吐量，是指对网络、设备、端口、虚电路或其他设施，单位时间内成功地传送数据的数量(以比特、字节、分组等测量)。
本申请的方案提供了基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的方法及相应方案。图1为本说明书实施例提供的基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的方法的一种流程示意图。如图1所示，一种基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的方法，其中，包括获取外部业务系统发送的数据上链请求；根据数据上链请求获取待上链数据及待上链数据对应的业务类型；将待上链数据发送至中间层，中间层根据待上链数据对应的业务类型采用异步方式将待上链数据存储至区块链系统上。
其中，如图2所示，中间层为在区块链系统侧增加的。
本实施例示例的基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的方法，通过在区块链系统侧增加一个中间层，让外部业务系统的数据先存放到中间层，之后再采用异步方式将数据存证到区块链系统中，实现了生产侧和消费侧的解耦，在业务系统无感知且区块链功能逻辑不变的情况，提高了区块链系统及外部业务系统整体的吞吐量。
在本实施例中，如图3所示，中间层包括数据缓存区与轮询子系统。其中，数据缓存区用以存储待上链数据，轮询子系统用以根据待上链数据对应的业务类型获取与该业务类型对应的数据上链策略。
中间层要实现如下功能：一是相对意义上无界的数据存储缓存区间，该缓存区间的可用空间要足够大；二是设置适用的数据上链策略，选取适当的时间及适当的方式将待上链数据存储至区块链系统上，以实现数据异步上链。
在本实施例中，中间层根据待上链数据对应的业务类型采用异步方式将待上链数据存储至区块链系统上，包括将待上链数据存储至数据缓存区，确认数据缓存区内存储的待上链数据是否完整，若是，则向外部业务系统发送标识数据存储成功的反馈信息；轮询子系统根据待上链数据对应的业务类型获取与该业务类型对应的数据上链策略，并根据数据上链策略采用异步方式将待上链数据存储至区块链系统上。
在确认待上链数据完好地保存到数据缓存区后，才向外部业务系统发送标示成功的反馈信息。这样既可以确保待上链数据完整无丢失的，同时由于数据存储过程中不涉及区块链系统复杂的哈希计算等步骤，所以与实际区块链存储相比，又可以大大提升业务调用的性能。
在本实施例中，中间层的数据缓存区比如可以采用以下一种形式。
数据缓存区可以采用消息队列形式，优选地，如KAFKA。可以设置待上链数据具有多个副本，如3个副本，确认待上链数据的每个副本均完整存储，再向外部业务系统发送标识数据存储成功的反馈信息。
数据缓存区可以采用数据库形式，优选地，如MYSQL数据库。可以设置从属数据库，将待上链数据在从属数据库中进行备份，以确保待上链数据的完整性，以此可以认为实现了中间层系统的高可用特点，保证了中间层系统的可信性。
当然可以理解的是，数据缓存区还可以直接使用内存缓存区，或者可以根据业务系统进行灵活的选择。数据缓存区的实现形式不受限于一种方案设计，因此方案设计的灵活性很大，从而减少了对业务适配方的影响，极大的降低了集成成本。
在本实施例中，中间层的轮询子系统的作用是按照具体业务类型的不同，设置与该业务类型对应的数据上链策略，实现不同业务的不同上链方案。
现有的区块链上链方案是同步阻塞的，即一次业务上链请求只有在完全存证到区块链系统中时才会向外部业务系统反馈结果。现有的区块链上链方案既没有考虑到不同业务类型对数据时效性的需求，也没有考虑到区块链本身的存证开销大的问题，因此大大降低了系统的吞吐量。
因此，在本实施例中，中间层的轮询子系统根据外部业务系统的业务类型预设置该业务类型对应的数据上链策略，比如：
对时效性要求不高的业务，可以采用延后上链策略，即数据先存放到数据缓存区，然后按照延后上链策略进行上链，如按照时间周期的上链策略或者按照空间使用周期的上链策略。对时效性要求较高的业务可以设置上链策略为实时上链，以满足时效性要求。
按照时间周期的上链策略，比如可以是每两秒钟把缓冲区的数据一次性上链；按照空间使用周期的上链策略，比如可以是数据缓存区间的空间每占用500KB时进行一次性上链。当然可以理解的是，具体的阈值设置可以根据具体的业务进行设置。
本实施例示例的方法，通过区分不同业务的上链时效需求，把相当一部分的业务场景产生的数据进行异步上链，从而提升了系统吞吐量。
在本实施例中，基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的方法还包括根据外部业务系统的业务类型修改该业务类型对应的数据上链策略，以及根据外部业务系统添加的新业务类型设置新业务类型对应的数据上链策略。
即轮询子系统的数据上链策略配置列表是可以动态更新的，可以为已有的业务类型修改其对应的数据上链策略，也可以为新添加业务设置相匹配的数据上链策略。
在本实施例中，中间层的轮询子系统可以为不同的业务类型配置不同的数据上链策略，按照业务对时效性的需求，灵活选择不同的方案，从时间和空间两点灵活配置，使用场景不受限制。同时，轮询子系统可根据不同的业务场景实现不同维度的监测方案，并灵活配置不同业务的使用方案，具备极高的灵活性。
本申请的一些实施例还提供了对应于图1的一种基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的设备，其中，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：
获取外部业务系统发送的数据上链请求；
根据所述数据上链请求获取待上链数据及所述待上链数据对应的业务类型；
将所述待上链数据发送至中间层，其中，所述中间层为在区块链系统侧增加的；
所述中间层根据所述待上链数据对应的业务类型采用异步方式将所述待上链数据存储至所述区块链系统上。
本申请的一些实施例还提供了对应于图1的一种基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，其中，所述计算机可执行指令设置为：
获取外部业务系统发送的数据上链请求；
根据所述数据上链请求获取待上链数据及所述待上链数据对应的业务类型；
将所述待上链数据发送至中间层，其中，所述中间层为在区块链系统侧增加的；
所述中间层根据所述待上链数据对应的业务类型采用异步方式将所述待上链数据存储至所述区块链系统上。
本申请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，对于设备和介质实施例而言，由于其基本相似于系统实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见系统实施例的部分说明即可。
本申请实施例提供的设备和介质与系统是一一对应的，因此，设备和介质也具有与其对应的系统类似的有益技术效果，由于上面已经对系统的有益技术效果进行了详细说明，因此，这里不再赘述设备和介质的有益技术效果。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(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。
还需要说明的是，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、商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、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的方法，其特征在于，包括：
获取外部业务系统发送的数据上链请求；
根据所述数据上链请求获取待上链数据及所述待上链数据对应的业务类型；
将所述待上链数据发送至中间层，其中，所述中间层为在区块链系统侧增加的；
所述中间层根据所述待上链数据对应的业务类型采用异步方式将所述待上链数据存储至所述区块链系统上。
2.根据权利要求1所述的基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的方法，其特征在于：
所述中间层至少包括数据缓存区与轮询子系统，其中，所述数据缓存区用以存储所述待上链数据，所述轮询子系统用以根据所述待上链数据对应的业务类型获取与该业务类型对应的数据上链策略。
3.根据权利要求2所述的基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的方法，其特征在于，所述中间层根据所述待上链数据对应的业务类型采用异步方式将所述待上链数据存储至所述区块链系统上，包括：
将所述待上链数据存储至所述数据缓存区，确认所述数据缓存区内存储的所述待上链数据是否完整，
若是，则向所述外部业务系统发送标识数据存储成功的反馈信息；
所述轮询子系统根据所述待上链数据对应的业务类型获取与该业务类型对应的数据上链策略，并根据所述数据上链策略采用异步方式将所述待上链数据存储至所述区块链系统上。
4.根据权利要求2所述的基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的方法，其特征在于：
所述数据缓存区至少可以采用以下一种形式：消息队列形式、数据库形式、内存形式。
5.根据权利要求4所述的基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的方法，其特征在于，所述数据缓存区采用消息队列形式，确认所述数据缓存区内存储的所述待上链数据是否完整，包括：
设置所述待上链数据具有多个副本，确认每个副本的所述待上链数据均完整存储。
6.根据权利要求4所述的基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的方法，其特征在于，所述数据缓存区采用数据库形式，确认所述数据缓存区内存储的所述待上链数据是否完整，包括：
设置从属数据库，将所述待上链数据在所述从属数据库中进行备份，以确保所述待上链数据的完整性。
7.根据权利要求1所述的基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据外部业务系统的业务类型预设置该业务类型对应的数据上链策略，所述数据上链策略至少包括延后上链策略与实时上链策略，所述延后上链策略至少包括按照时间周期的上链策略与按照空间使用周期的上链策略。
8.根据权利要求1所述的基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据外部业务系统的业务类型修改该业务类型对应的数据上链策略；和/或
根据外部业务系统添加的新业务类型设置新业务类型对应的数据上链策略。
9.一种基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：
获取外部业务系统发送的数据上链请求；
根据所述数据上链请求获取待上链数据及所述待上链数据对应的业务类型；
将所述待上链数据发送至中间层，其中，所述中间层为在区块链系统侧增加的；
所述中间层根据所述待上链数据对应的业务类型采用异步方式将所述待上链数据存储至所述区块链系统上。
10.一种基于异步方式的提升区块链数据吞吐量的非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，其特征在于，所述计算机可执行指令设置为：
获取外部业务系统发送的数据上链请求；
根据所述数据上链请求获取待上链数据及所述待上链数据对应的业务类型；
将所述待上链数据发送至中间层，其中，所述中间层为在区块链系统侧增加的；
所述中间层根据所述待上链数据对应的业务类型采用异步方式将所述待上链数据存储至所述区块链系统上。
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