CN115220924A - 区块链系统中的交易冲突检测方法及区块链节点 - Google Patents

Abstract

一种区块链系统中的交易冲突检测方法及区块链节点。该方法由区块链系统中的区块链节点执行，该区块链节点中通过多线程并行执行属于相同区块的多个交易，该多个交易中包括接收方字段对应第一账户的多个目标交易，属于第一账户的多个状态变量的key组成按预定步长递增的数值区间。该方法包括：根据多个目标交易的执行结果，将多个目标交易分别确定为第一交易和/或第二交易，并确定第一交易请求查询的若干状态变量的key所组成的数值区间，以及确定第二交易请求更新的若干状态变量的key所组成的数值区间；对于每个第二交易，根据该第二交易的数值区间、各个第一交易的数值区间以及该多个交易的排列顺序，确定是否存在与第二交易冲突的第一交易。

Description

区块链系统中的交易冲突检测方法及区块链节点

技术领域

本说明书实施例属于区块链技术领域，尤其涉及一种区块链系统中的交易冲突检测方法及区块链节点。

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的不可篡改和不可伪造的分布式账本。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。

发明内容

本发明的目的在于提供一种区块链系统中的交易冲突检测方法及区块链节点。

第一方面，提供了一种区块链系统中的交易冲突检测方法，所述方法由所述区块链系统中的区块链节点执行，所述区块链节点并行执行属于相同区块的多个交易，所述多个交易中包括接收方字段对应第一账户的多个目标交易，属于所述第一账户的多个状态变量的key组成按预定步长递增的数值区间。所述方法包括：根据所述多个目标交易的执行结果，将所述多个目标交易分别确定为第一交易和/或第二交易，并确定所述第一交易请求查询的若干状态变量的key所组成的数值区间，以及确定所述第二交易请求更新的若干状态变量的key所组成的数值区间；对于每个所述第二交易，根据所述第二交易的数值区间、各个所述第一交易的数值区间以及所述多个交易的排列顺序，确定是否存在与所述第二交易冲突的第一交易。

第二方面，提供了一种区块链系统中的区块链节点，所述区块链节点并行执行属于相同区块的多个交易，所述多个交易中包括接收方字段对应第一账户的多个目标交易，属于所述第一账户的多个状态变量的key组成按预定步长递增的数值区间。所述区块链节点包括：结果处理单元，用于根据所述多个目标交易的执行结果，将所述多个目标交易分别确定为第一交易和/或第二交易，并确定所述第一交易请求查询的若干状态变量的key所组成的数值区间，以及确定所述第二交易请求更新的若干状态变量的key所组成的数值区间；冲突检测单元，用于对于每个所述第二交易，根据所述第二交易的数值区间、各个所述第一交易的数值区间以及所述多个交易的排列顺序，确定是否存在与所述第二交易冲突的第一交易。

第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序/指令，当所述计算机程序在计算设备中执行时，计算设备执行第一方面中所述的方法。

第四方面，提供了一种计算设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现第一方面中所述的方法。

上述实施例中，当区块链节点并行执行的属于相同的多个交易中，存在目标交易请求批量查询属于某个账户的多个状态变量时，区块链节点在完成对目标交易进行冲突检测的过程中，不再依赖于通过对状态变量的key进行划分以得到的各个字段，更无需执行通过相应的协商机制来选取用于划分字段的字段长度。

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为本说明书实施例中示例性提供的区块链系统的示意图；

图2为本说明书实施例中提供的一种区块链系统中的交易冲突检测方法的流程图；

图3为本说明书实施例中提供的另一种区块链系统中的交易冲突检测方法的流程图；

图4为本说明书实施例中示例性提供的与第一账户对应的三叉树的示意图；

图5为本说明书实施例中示例性提供的三叉树中的节点的数据结构的示意图；

图6为本说明书实施例中提供的一种区块链系统中的区块链节点的示意图。

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为本说明书实施例中示例性提供的区块链系统的示意图。如图1所示，区块链系统是通过多个节点(Node)/区块链节点来建立的分布式网络，其包含的任意两个节点间通过点对点(Peer-to-Peer，P2P)网络实现在应用层的通信连接，例如其包含的节点1～节点5中任意两个节点间均可通过P2P网络实现在应用层的通信连接。区块链系统利用链式区块结构构造的去中心化(或称为多中心化)的分布式账本，保存于分布式的区块链网络中的每个节点(或大多节点上)上，因此区块链系统需要解决去中心化(或多中心化)的多个节点上各自的账本数据的一致性和正确性的问题。鉴于此，区块链系统的每个节点上都运行着区块链程序，在一定容错需求的设计下，通过共识(consensus)机制保证所有忠诚节点具有相同的交易，从而保证所有忠诚节点对相同交易的执行结果一致，将按顺序排列的多个交易打包成区块并基于该多个交易的执行结果更新世界状态。其中当前主流的共识机制包括但不限于：工作量证明(Proof of Work，POW)、股权证明(Proof of Stake，POS)、实用拜占庭容错(Practical Byzantine Fault Tolerance，PBFT)算法，蜜獾拜占庭容错(HoneyBadgerBFT)算法等等。

区块链系统中的账户通常可以被划分为外部账户(Externally owned account)和合约账户(contract account)两种类型；其中合约账户用于存储智能合约代码以及智能合约代码中相关状态变量(state variable)的值，其通常只能通过外部账户进行调用激活。单个账户下可能包含多个状态变量，可以采用键值对(key and value pair)的形式来存储各个状态变量的值。

区块链系统中的部分账户能够支持对其状态变量进行批量访问，例如请求者可能通过智能合约发起结构化查询语句来访问相应合约账户下的多个状态变量，该结构化查询语句将会被区块链节点在存储层转换成访问该多个状态变量的key。此外，区块链节点可以通过多线程并行执行属于相同区块的多个交易，该多个交易中的部分交易可能存在读写冲突；进而为了保证该多个交易均能被正确执行，通常需要对可能存在读写冲突的交易进行冲突检测，并对某些存在读写冲突的交易进行重新执行。举例来说，线程1和线程2并行执行属于相同区块的交易1和交易2，交易1请求更新合约账户A下的若干状态变量，交易2的请求查询合约账户A下的多个状态变量，如果交易1请求更新的若干状态变量中存在某个目标状态变量属于交易2请求查询的多个状态变量，而且理论上交易1在其所属区块中的位置位于交易2之前，则交易1的执行结果会影响交易2的执行结果，通过执行冲突检测机制会发现交易2与交易1存在冲突，需要区块链节点在交易1完成执行并提交其执行结果后，重新执行交易2。

如果存在某个交易例如前述交易2请求查询属于某个账户的多个状态变量，可以将状态变量的key在逻辑上分成多个字段，每个字段各自对应一级索引，从而可以通过多级索引来记录交易2对多个状态变量的查询情况；进而，当存在某个交易例如交易1请求更新属于该账户的若干状态变量时，可以根据交易2对应的多级索引检测交易2是否与交易1存在冲突。然而在该实施方式中，需要确保状态变量的key具有特定的数据结构，而且还需要执行冲突检测机制的功能模块与请求者预先执行特定的协商过程，以选取将key划分成多个字段的字段长度。

本说明书实施例中提供了一种区块链系统中的交易冲突检测方法和区块链节点。当区块链节点并行执行属于相同区块的多个交易中，存在目标交易请求批量查询属于某个账户的多个状态变量时，区块链节点在完成对目标交易进行冲突检测的过程中，不再依赖于通过对状态变量的key进行划分以得到的各个字段，更无需执行通过相应的协商机制来选取用于划分字段的字段长度。

本说明书实施例中提供的方法可以由区块链系统中的区块链节点执行，该区块链系统中的部分账户(以下表述为第一账户)能够支持对其状态变量进行批量访问，例如属于第一账户的状态变量的key为数值，且属于第一账户的多个状态变量的key可以组成按预定步长递增的数值区间，更具体地例如该多个状态变量的key均为整数且能够组成按照步长1递增的整数区间。该区块链节点可以通过多线程并行执行属于相同区块的多个交易，该多个交易按顺序排列且该多个交易中包括接收方字段对应第一账户的多个目标交易，即该多个交易中存在多个目标交易分别请求访问属于第一账户的若干状态变量。第一账户可以是合约账户或外部账户。

图2为本说明书实施例中提供的一种区块链系统中的交易冲突检测方法的流程图。

步骤21，根据多个目标交易的执行结果，将多个目标交易分别确定为第一交易和/或第二交易，并确定第一交易请求查询的若干状态变量的key所组成的数值区间，以及确定第二交易请求更新的若干状态变量的key所组成的数值区间。

目标交易的执行结果例如可以包括该目标交易的读写集，读写集具体可以包括读集和写集。如果目标交易请求查询属于第一账户的若干状态变量，则其读集中将会包括该若干状态变量的key；区块链节点可以在确定目标交易的读集中包括属于第一账户的若干状态变量的key的情况下，将目标交易确定为第一交易。如果目标交易请求更新属于第一账户的若干状态变量，则其写集中将会包括该若干状态变量的key；区块链节点可以在确定目标交易的写集中包括属于第一账户的若干状态变量的key的情况下，将目标交易确定为第二交易。单个目标交易可能分别请求查询和更新属于第一账户的若干状态变量，因此单个目标交易可能同时被区块链节点确定为第一交易和第二交易。

可以通过分析第一交易的读集中的key，获得由该读集中属于第一账户的各个状态变量的key所组成的数值区间，该数值区间即是第一交易请求查询的若干状态变量的key所组成的数值区间。类似的，可以通过分析第二交易的写集中的key，获得由该写集中属于第一账户的各个状态变量的key所组成的数值区间，该数值区间即是第二交易请求更新的若干状态变量的key所组成的数值区间。可以理解的是，当第一交易/第二交易请求查询/更新的若干状态变量的数量为多个时，第一交易/第二交易的数值区间具有不同的上界和下界。

步骤23，对于每个第二交易，根据第二交易的数值区间、各个第一交易的数值区间以及多个交易的排列顺序，确定是否存在与第二交易冲突的第一交易。对于每个第二交易，例如可以将各个第一交易的数值区间分别与该第二交易的数值区间进行匹配，当某个第一交易的数值区间与第二交易的数值区间存在重叠区域，并且该第一交易在前述多个交易中的排列序号大于该第二交易在前述多个交易中的排列序号时，确定该第一交易与该第二交易存在冲突。

图3为本说明书实施例中提供的另一种区块链系统中的交易冲突检测方法的流程图。

步骤21，根据多个目标交易的执行结果，将多个目标交易分别确定为第一交易和/或第二交易，并确定第一交易请求查询的若干状态变量的key所组成的数值区间，以及确定第二交易请求更新的若干状态变量的key所组成的数值区间。步骤21的实现过程参照前文，不再赘述。

在步骤22，根据各个第一交易的数值区间构造与第一账户对应的查询树。

查询树用于记录前述各个第一交易对属于第一交易的状态变量的查询情况，换而言之即查询树需要能够指示每个第一交易各自的数值区间。查询树例如可以为三叉树，也可以是除三叉树以外的树形结构。对于三叉树中的任一当前节点，当前节点的左子节点记录的数值区间的上界小于当前节点记录的数值区间的下界，当前节点的右子节点记录的数值区间的下界大于当前节点记录的数值区间的上界，当前节点的中子节点记录的数值区间属于当前节点记录的数值区间。此外当前节点中还可以记录有若干交易标识，当前节点记录的数值区间属于当前节点记录的交易标识所指示的第一交易的数值区间，前述交易标识可以是其指示的第一交易在前述多个交易中的排列序号。此外在根据各个第一交易的数值区间构造与第一账户对应的三叉树的过程中，对于每个第一交易，均可以根据该第一交易的数值区间更新1次与第一账户对应的三叉树，从而使得更新后的三叉树中包括若干目标节点，对该若干目标节点分别记录的数值区间进行合并以得到的数值区间相同于该第一交易的数值区间。

下面具体以前述多个交易中包括依次排列的交易1～交易10等10个交易为例，假设交易1～交易4、交易6～交易9均是请求调用智能合约A的目标交易(即前述第一账户是智能合约A所对应的合约账户)，属于第一账户的状态变量的key为整数，交易2、交易4、交易7、交易8、交易9被确定为第一交易，而且继续假设前述各个第一交易的数值区间如下表1所示。

第一交易	数值区间
		交易2	[100,200]
交易4	[50,150]
		交易7	[250,300]
交易8	[120,180]
		交易9	[170,300]

表1

基于上述示例的表1，请继续参见图4。可以首先基于交易2的数值区间查询与第一账户对应的三叉树的根节点，由于此时并未建立与第一账户的三叉树，因此本次查询会创建与第一账户对应的根节点，相当于第1次更新与第一账户对应的三叉树。具体例如可以创建三叉树中作为根节点的节点N1，并在节点N1中记录交易2的交易标识以及数值区间[100,200]。

接着，根据交易4的数值区间[50,150]查询与第一账户对应的三叉树，查询过程中完成第2次更新与第一账户对应的三叉树。查询过程中具体可以根据交易4的数值区间[50,150]查询/遍历作为根节点的节点N1，从而发现数值区间[50,150]与节点N1的数值区间[100,200]存在重叠区域[100,150]，此种情况下需要根据数值区间[100,150]继续查询/遍历节点N1的中子节点，然而由于节点N1的中子节点为空，可以在三叉树中新增作为节点N1的中子节点的节点N2，并在节点N2中记录数值区间[100,150]以及交易4的交易标识；此外对于与数值区间[100,150]组成交易4的数值区间[50,150]的其它数值区间[50,99]，其上界99小于节点N1中记录的数值区间[100,200]的下界100，此种情况下需要基于数值区间[50,99]继续查询/遍历节点N1的左子节点，然而节点N1的左子节点为空，据此可以在三叉树中新增作为节点N1的左子节点的节点N3，并在节点N3中记录数值区间[50,99]和交易4的交易标识。

接着，根据交易7的数值区间[250,300]查询与第一账户对应的三叉树，查询过程中完成第3次更新与第一账户对应的三叉树。查询过程中可以根据交易7的数值区间[250,300]查询/遍历作为根节点的节点N1，发现其数值区间[50,150]的上界小于数值区间[250,300]的下界，此种情况下需要根据数值区间[250,300]继续查询/遍历节点N1的右子节点，然而由于节点N1的右子节点为空，据此可以在三叉树中新增作为节点N1的右子节点的节点N4，并在节点N4中记录数值区间[250,300]以及交易7的交易标识。

接着，根据交易8的数值区间[120,180]查询与第一账户对应的三叉树，查询过程中完成第4次更新与第一账户对应的三叉树。查询过程中可以根据交易8的数值区间[120,180]查询/遍历作为根节点的节点N1，发现数值区间[120,180]属于节点N1的数值区间[100,200]，此种情况下需要继续查询/遍历节点N1的中子节点，进而基于数值区间[120,180]继续查询/遍历作为节点N1的中子节点的节点N2。查询/遍历节点N2时可以发现数值区间[120,180]与节点N2的数值区间[100,150]存在重叠区域[120,150]，此种情况下需要根据数值区间[120,150]遍历节点N2的中子节点，然而由于节点N2的中子节点为空，据此可以在三叉树中新增作为节点N2的中子节点的节点N5，并在节点N5中记录数值区间[120,150]以及交易8的交易标识；对于与数值区间[120,150]组成数值区间[120,180]的其它数值区间[151,180]，其下界151大于节点N2中记录的数值区间[120,150]的上界150，此种情况下需要根据数值区间[151,180]继续查询/遍历节点N2的右子节点，然而由于节点N2的右子节点为空，据此可以在三叉树中新增作为节点N2的右子节点的节点N6，并在节点N6中记录数值区间[151,180]和交易4的交易标识。

接着，根据交易9的数值区间[170,250]查询与第一账户对应的三叉树，查询过程中完成第5次更新与第一账户对应的三叉树。查询过程中可以根据交易9的数值区间[170,250]查询/遍历三叉树中的各个节点，具体查询过程相似于前述基于交易4、交易7、交易8各自的数值区间查询/遍历三叉树的过程，最终可以实现在三叉树中新增作为节点N6的中子节点的节点N7，新增作为节点6的右子节点的节点N8，新增作为节点N4的左子节点的节点N9，在节点N7中记录交易9的交易标识以及数值区间[170,180]，在节点N8中记录交易9的交易标识以及数值区间[181,200]，在节点N9中记录交易9的交易标识以及数值区间[201,249]，以及在节点N4中新增记录交易9的交易标识。

根据各个第一交易的数值区间完成构造与第一账户对应的三叉树之后，还可以在三叉树的部分或全部节点中对应的记录其各自对应的辅助信息。对于三叉树中任意的当前节点而言，其记录的辅助信息可以包括但不限于如下各项信息中的至少一项：当前节点的左子树中记录的各个排列序号的最大值、当前节点的中子树中记录的各个排列序号的最大值和当前节点的右子树中记录的各个排列序号的最大值。例如请继续参照图4所示的三叉树，对于节点N1而言，其左子树中包括节点N3，节点N1中可以记录其左子树中记录的各个排列序号的最大值为排列序号3；其中子树中包括节点N2、节点N5、节点N6、节点N7和节点N8，节点N1中可以记录其中子树中记录的各个排列序号的最大值为排列序号9；其右子树中包括节点N4和节点N9，节点N1中可以记录其右子树中记录的各个排列序号的最大值为排列序号9。

三叉树中任意的当前节点还可以记录除数值区间、交易标识以及辅助信息以外的其它信息，例如记录其左子点、中子节点以及右子节点等其它信息，以便基于当前节点继续查询其子节点。例如请参照图5示例性提供的前述节点N1的数据结构，其中可以记录：节点N1的左子节点为节点N3、节点N1的中子节点为节点N2、节点N1的右子节点为节点N4、节点N1的左子树中记录的排列序号的最大值为4、节点N1的中子树中记录的排列序号的最大值为9、节点N1的右子树中记录的排列序号的最大值为9、交易标识4以及数值区间[100,200]。

步骤231，对于每个第二交易，根据查询树确定各个第一交易中是否存在第三交易，第三交易和第二交易的数值区间具有重叠区域。

如果是则执行步骤233，根据多个交易的排列顺序确定第三交易与第二交易是否存在冲突。

继续以前述查询树是三叉树为例。步骤231中例如可以查询三叉树中的节点，以确定该节点记录的数值区间与第二交易的数值区间是否存在重叠区域，如果是则将该节点中记录的若干交易标识所分别指示的第一交易确定为第三交易。更具体地说，可以根据第二交易的数值区间查询/遍历与第一交易对应的三叉树中的节点，查询/遍历三叉树的过程类似于前述更新三叉树的过程，此处不再赘述。需要特别说明的是，在根据第二交易的数值区间查询/遍历三叉树中的某个节点时，可以基于该节点中记录的辅助信息决策是否继续查询/遍历该节点的左子树、右子树以及中子树中的任意一项。举例来说，假设前述交易1～交易10中的交易1、交易3、交易6和交易7被确定为第二交易，并且假设交易6的数值区间是[70,140]；可根据交易6的数值区间[70,140]遍历如图4中所示三叉树的各个节点。更具体地，例如可以首先根据交易6的数值区间[70,140]查询/遍历作为根节点的节点N1，从而发现数值区间[70,140]与节点N1的数值区间[100,200]存在重叠区域[100,140]，此种情况下需要根据数值区间[100,140]继续查询/遍历节点N1的中子节点，然而在实际查询节点N1的中子节点前，还可以基于节点N1中记录的辅助信息决策是否继续查询节点N1的中子节点，例如基于节点N1中记录的辅助信息可能发现节点N1的中子树中记录的排列序号的最大值为9，其大于交易6的排列序号，说明交易6的执行可能影响节点N1的中子树中记录的排列序号所指示的第一交易，进而可以继续查询节点N1的中子节点N2；此外对于与数值区间[100,140]组成交易6的数值区间[70,140]的其它数值区间[70,99]，其上界99小于节点N1中记录的数值区间[100,200]的下界100，此种情况下需要根据数值区间[100,140]继续查询/遍历节点N1的左子节点，然而在查询/遍历节点N1的左子节点前，还可以基于节点N1中记录的辅助信息决策是否遍历节点N1的中子节点，例如基于节点N1中记录的辅助信息可能发现节点N1的左子树中记录的排列序号的最大值为4，其小于交易6的排列序号，此时说明交易6的执行不可能影响节点N1的左子树中记录的各个排列序号所分别指示的第一交易，进而无需继续查询/遍历节点N1的左子节点，从而提高基于第二交易的数值区间查询三叉树的效率。

区块链节点通过多线程并行执行属于相同区块的多个交易后，需要按照多个交易的排列顺序依次提交其各自的执行结果。当任意第一交易的执行结果被区块链节点成功提交后，还可以基于该第一交易的交易标识对应的更新三叉树。例如从三叉树的各个节点中删除用于指示该交易的交易标识，进而确定三叉树中是否存在空闲节点，空闲节点是指未记录交易标识且其左子节点、中子节点和右子节点均为空的节点。如果存在空闲节点则从三叉树中删除该空闲节点。从而，在提交第一交易后可以减少三叉树中节点的数量，提高后续过程中基于未提交的其它第二交易的数值区间查询三叉树时的查询效率。

与前述方法实施例基于相同的构思，本说明书实施例中还提供了一种区块链系统中的区块链节点，所述区块链节点并行执行属于相同区块的多个交易，所述多个交易中包括接收方字段对应第一账户的多个目标交易，属于所述第一账户的多个状态变量的key组成按预定步长递增的数值区间。如图6所示，所述区块链节点包括：结果处理单元61，用于根据所述多个目标交易的执行结果，将所述多个目标交易分别确定为第一交易和/或第二交易，并确定所述第一交易请求查询的若干状态变量的key所组成的数值区间，以及确定所述第二交易请求更新的若干状态变量的key所组成的数值区间；冲突检测单元65，用于对于每个所述第二交易，根据所述第二交易的数值区间、各个所述第一交易的数值区间以及所述多个交易的排列顺序，确定是否存在与所述第二交易冲突的第一交易。

在一种可能的实施方式中，所述区块链节点还包括：数据管理单元63，用于根据各个所述第一交易的数值区间构造与所述第一账户对应的查询树；所述冲突检测单元65，用于根据所述查询树确定各个所述第一交易中是否存在第三交易，所述第三交易和所述第二交易的数值区间具有重叠区域；如果是，则根据所述多个交易的排列顺序确定所述第三交易与所述第二交易是否存在冲突。

在一种可能的实施方式中，所述查询树是三叉树；对于所述三叉树中的任一当前节点，所述当前节点的左子节点记录的数值区间的上界小于所述当前节点记录的数值区间的下界，所述当前节点的右子节点记录的数值区间的下界大于所述当前节点记录的数值区间的上界，所述当前节点的中子节点记录的数值区间属于所述当前节点记录的数值区间。

在一种可能的实施方式中，所述当前节点中记录有若干交易标识；所述当前节点记录的数值区间，属于所述当前节点记录的交易标识所指示的第一交易的数值区间；所述冲突检测单元65，用于查询所述当前节点，以确定所述当前节点记录的数值区间与所述第二交易的数值区间是否存在重叠区域；如果是，则将所述当前节点中记录的若干交易标识所分别指示的第一交易确定为第三交易。

在一种可能的实施方式中，所述交易标识是其指示的第一交易在所述多个交易中的排列序号；所述当前节点中还记录有辅助信息，所述辅助信息包括如下各项信息中的至少一项：所述当前节点的左子树中记录的各个排列序号的最大值、所述当前节点的中子树中记录的各个排列序号的最大值和所述当前节点的右子树中记录的各个排列序号的最大值；所述冲突检测单元65，还用于根据所述第二交易的排列序号和所述辅助信息，确定是否查询所述当前节点的左子树、所述当前节点的中子树以及所述当前节点的右子树中的至少一项。

在一种可能的实施方式中，所述数据管理单元63用于根据所述第一交易的数值区间更新与所述第一账户对应的三叉树，使更新后的所述三叉树中包括若干目标节点，其中对所述若干目标节点分别记录的数值区间进行合并以得到的数值区间相同于所述第一交易的数值区间。

在一种可能的实施方式中，所述数据管理单元63还用于当所述第一交易的执行结果被所述区块链节点提交后，从所述三叉树的各个节点中删除用于指示所述第一交易的交易标识；确定所述三叉树中是否存在空闲节点，其中所述空闲节点中未记录交易标识且其左子节点、中子节点和右子节点均为空；如果是，则从所述三叉树中删除所述空闲节点。

在一种可能的实施方式中，所述第一账户是合约账户。

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。

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 (17)

1.一种区块链系统中的交易冲突检测方法，所述方法由所述区块链系统中的区块链节点执行，所述区块链节点并行执行属于相同区块的多个交易，所述多个交易中包括接收方字段对应第一账户的多个目标交易，属于所述第一账户的多个状态变量的key组成按预定步长递增的数值区间，所述方法包括：

根据所述多个目标交易的执行结果，将所述多个目标交易分别确定为第一交易和/或第二交易，并确定所述第一交易请求查询的若干状态变量的key所组成的数值区间，以及确定所述第二交易请求更新的若干状态变量的key所组成的数值区间；

对于每个所述第二交易，根据所述第二交易的数值区间、各个所述第一交易的数值区间以及所述多个交易的排列顺序，确定是否存在与所述第二交易冲突的第一交易。

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：根据各个所述第一交易的数值区间构造与所述第一账户对应的查询树；

其中，所述根据所述第二交易的数值区间、各个所述第一交易的数值区间以及所述多个交易的排列顺序，确定是否存在与所述第二交易冲突的第一交易，包括：

根据所述查询树确定各个所述第一交易中是否存在第三交易，所述第三交易和所述第二交易的数值区间具有重叠区域；

如果是，根据所述多个交易的排列顺序确定所述第三交易与所述第二交易是否存在冲突。

3.根据权利要求2所述的方法，所述查询树是三叉树；对于所述三叉树中的任一当前节点，所述当前节点的左子节点记录的数值区间的上界小于所述当前节点记录的数值区间的下界，所述当前节点的右子节点记录的数值区间的下界大于所述当前节点记录的数值区间的上界，所述当前节点的中子节点记录的数值区间属于所述当前节点记录的数值区间。

4.根据权利要求3中所述的方法，所述当前节点中记录有若干交易标识；所述当前节点记录的数值区间，属于所述当前节点记录的交易标识所指示的第一交易的数值区间；

其中，所述根据所述查询树确定各个所述第一交易中是否存在第三交易，包括：

查询所述当前节点，以确定所述当前节点记录的数值区间与所述第二交易的数值区间是否存在重叠区域；

如果是，将所述当前节点中记录的若干交易标识所分别指示的第一交易确定为第三交易。

5.根据权利要求4所述的方法，所述交易标识是其指示的第一交易在所述多个交易中的排列序号；所述当前节点中还记录有辅助信息，所述辅助信息包括如下各项信息中的至少一项：所述当前节点的左子树中记录的各个排列序号的最大值、所述当前节点的中子树中记录的各个排列序号的最大值和所述当前节点的右子树中记录的各个排列序号的最大值；

所述方法还包括：根据所述第二交易的排列序号和所述辅助信息，确定是否查询所述当前节点的左子树、所述当前节点的中子树以及所述当前节点的右子树中的至少一项。

6.根据权利要求3所述的方法，所述根据各个所述第一交易的数值区间构造与所述第一账户对应的查询树，包括：根据所述第一交易的数值区间更新与所述第一账户对应的三叉树，使更新后的所述三叉树中包括若干目标节点，其中对所述若干目标节点分别记录的数值区间进行合并以得到的数值区间相同于所述第一交易的数值区间。

7.根据权利要求3所述的方法，所述方法还包括：

当所述第一交易的执行结果被所述区块链节点提交后，从所述三叉树的各个节点中删除用于指示所述第一交易的交易标识；

确定所述三叉树中是否存在空闲节点，其中所述空闲节点中未记录交易标识且其左子节点、中子节点和右子节点均为空；

如果是，从所述三叉树中删除所述空闲节点。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，所述第一账户是合约账户。

9.一种区块链系统中的区块链节点，所述区块链节点并行执行属于相同区块的多个交易，所述多个交易中包括接收方字段对应第一账户的多个目标交易，属于所述第一账户的多个状态变量的key组成按预定步长递增的数值区间，所述区块链节点包括：

结果处理单元，用于根据所述多个目标交易的执行结果，将所述多个目标交易分别确定为第一交易和/或第二交易，并确定所述第一交易请求查询的若干状态变量的key所组成的数值区间，以及确定所述第二交易请求更新的若干状态变量的key所组成的数值区间；

冲突检测单元，用于对于每个所述第二交易，根据所述第二交易的数值区间、各个所述第一交易的数值区间以及所述多个交易的排列顺序，确定是否存在与所述第二交易冲突的第一交易。

10.根据权利要求9所述的区块链节点，所述区块链节点还包括：数据管理单元，用于根据各个所述第一交易的数值区间构造与所述第一账户对应的查询树；

所述冲突检测单元，用于根据所述查询树确定各个所述第一交易中是否存在第三交易，所述第三交易和所述第二交易的数值区间具有重叠区域；如果是，则根据所述多个交易的排列顺序确定所述第三交易与所述第二交易是否存在冲突。

11.根据权利要求10所述的区块链节点，所述查询树是三叉树；对于所述三叉树中的任一当前节点，所述当前节点的左子节点记录的数值区间的上界小于所述当前节点记录的数值区间的下界，所述当前节点的右子节点记录的数值区间的下界大于所述当前节点记录的数值区间的上界，所述当前节点的中子节点记录的数值区间属于所述当前节点记录的数值区间。

12.根据权利要求11所述的区块链节点，所述当前节点中记录有若干交易标识；所述当前节点记录的数值区间，属于所述当前节点记录的交易标识所指示的第一交易的数值区间；

所述冲突检测单元，用于查询所述当前节点，以确定所述当前节点记录的数值区间与所述第二交易的数值区间是否存在重叠区域；如果是，则将所述当前节点中记录的若干交易标识所分别指示的第一交易确定为第三交易。

13.根据权利要求12所述的区块链节点，所述交易标识是其指示的第一交易在所述多个交易中的排列序号；所述当前节点中还记录有辅助信息，所述辅助信息包括如下各项信息中的至少一项：所述当前节点的左子树中记录的各个排列序号的最大值、所述当前节点的中子树中记录的各个排列序号的最大值和所述当前节点的右子树中记录的各个排列序号的最大值；

所述冲突检测单元，还用于根据所述第二交易的排列序号和所述辅助信息，确定是否查询所述当前节点的左子树、所述当前节点的中子树以及所述当前节点的右子树中的至少一项。

14.根据权利要求11所述的区块链节点，所述数据管理单元，用于根据所述第一交易的数值区间更新与所述第一账户对应的三叉树，使更新后的所述三叉树中包括若干目标节点，其中对所述若干目标节点分别记录的数值区间进行合并以得到的数值区间相同于所述第一交易的数值区间。

15.根据权利要求11所述的区块链节点，所述数据管理单元，还用于当所述第一交易的执行结果被所述区块链节点提交后，从所述三叉树的各个节点中删除用于指示所述第一交易的交易标识；确定所述三叉树中是否存在空闲节点，其中所述空闲节点中未记录交易标识且其左子节点、中子节点和右子节点均为空；如果是，则从所述三叉树中删除所述空闲节点。

16.根据权利要求9-15中任一项所述的区块链节点，所述第一账户是合约账户。

17.一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设备中执行时，计算设备执行权利要求1-8中任一项所述的方法。

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