CN115437850A - 一种区块链节点备份方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本说明书实施例公开了一种区块链节点备份方法,第一节点运行于区块链网络,包括:依据备份模式创建与所述第一节点对应的副本节点,所述副本节点不参与所述区块链的共识投票且能够与所述第一节点通信并获取所述第一节点数据后写入存储系统;当所述副本节点与所述第一节点的具有相同的区块高度和/或当所述副本节点与所述第一节点的区块高度差在设定范围内,停止所述副本节点并将所述副本节点数据写入存储系统;当所述副本节点完成备份,依据所述备份模式处置所述副本节点。本发明方案本发明方案通过创建并运行副本节点,通过操作副本节点,实现对区块链节点的备份,而不会导致区块链既有节点停止服务,同时还可支持对区块链节点宕机的快速恢复。

Description

一种区块链节点备份方法和装置
技术领域
本说明书涉及计算机软件技术领域,尤其涉及一种区块链节点备份方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
区块链节点尤其是共识节点在区块链运行过程中既要参与共识投票,又需要源源不断读写文件。由于区块链节点数据极其重要,实现区块链节点数据有效备份对于提高区块链节点的可用性和数据安全性具有重要意义。区块链节点数据备份通常是一个周期性的工作且每次备份持续时间较长。因此,如何在不影响区块链节点运行的情况完成数据备份工作,同时能够在区块链节点宕机情况下快速恢复该节点业务,是亟待解决的技术问题。
发明内容
本说明书实施例的目的是针对上述问题,提供一种区块链节点备份方法、装置、电子设备和存储介质。
为解决上述技术问题,本说明书实施例是这样实现的:
第一方面,提出了一种区块链节点备份方法,第一节点运行于区块链网络,包括:
依据备份模式创建与所述第一节点对应的副本节点,所述副本节点不参与所述区块链的共识投票且能够与所述第一节点通信并获取所述第一节点数据后写入存储系统;
当所述副本节点与所述第一节点的具有相同的区块高度和/或当所述副本节点与所述第一节点的区块高度差在设定范围内,停止所述副本节点并将所述副本节点数据写入存储系统;
当所述副本节点完成备份,依据所述备份模式处置所述副本节点。
进一步地,所述备份模式包括伴生模式和临时模式;其中,所述伴生模式下所述副本节点伴随所述第一节点创建并运行;所述临时模式下所述副本节点在所述第一节点启动备份前创建并运行。
进一步地,当所述备份模式为伴生模式时,包括:
同时创建所述第一节点和对应的所述副本节点,以使所述副本节点与所述第一节点数据保持同步;
查询所述副本节点的区块高度是否与所述第一节点的区块高度相同,和/或查询所述副本节点的区块高度是否与所述第一节点的区块高度差距在设定范围内;
若满足区块高度相同和/或区块高度差距在设定范围内,停止所述副本节点并启动备份操作,以使所述副本节点数据写入存储系统;
当所述副本节点完成备份,重新启动所述副本节点。
进一步地,还包括:当所述第一节点宕机时,交换所述第一节点与所述副本节点的身份密钥文件并启动所述副本节点,以使所述副本文件代替所述第一节点参与所述区块链的共识投票。
进一步地,当所述备份模式为临时模式时,包括:
当启动对所述第一节点备份前,创建所述副本节点;
运行所述副本节点并启动与所述第一节点的区块数据同步;
查询所述副本节点的区块高度是否与所述第一节点的区块高度相同,和/或查询所述副本节点的区块高度是否与所述第一节点的区块高度差距在设定范围内;
若满足区块高度相同和/或区块高度差距在设定范围内,停止所述副本节点并启动备份操作,以使所述副本节点数据写入存储系统;
当所述副本节点完成备份,删除所述副本节点。
进一步地,查询所述副本节点的区块高度是否与所述第一节点的区块高度相同,和/或查询所述副本节点的区块高度是否与所述第一节点的区块高度差距在设定范围内的过程,还包括依据所述副本节点区块高度与所述第一节点区块高度的相差程度调整查询频度,以使区块高度差距缩小时提高查询频度。
进一步地,其特征在于,还包括:当所述第一节点宕机时,恢复备份数据至所述第一节点,所述备份数据包括所述第一节点身份密钥文件并启动所述第一节点。
进一步地,还包括:当所述区块链网络为云原生架构时,运行于集群中的所述第一节点对应的所述副本节点将备份数据上传至云端,所述集群包括Kubernetes集群。
第二方面,提出一种区块链节点备份装置,第一节点运行于区块链网络,包括:
第一模块,能够依据备份模式创建与所述第一节点对应的副本节点,所述副本节点不参与所述区块链的共识投票且能够与所述第一节点通信并获取所述第一节点数据后写入存储系统;
第二模块,能够当所述副本节点与所述第一节点的具有相同的区块高度和/或当所述副本节点与所述第一节点的区块高度差在设定范围内,停止所述副本节点并将所述副本节点数据写入存储系统;
第三模块,能够当所述副本节点完成备份,依据所述备份模式处置所述副本节点。
进一步地,还包括:第四模块,能够当所述区块链网络为云原生架构时,运行于集群中的所述第一节点对应的所述副本节点将备份数据上传至云端,所述集群包括Kubernetes集群。
第三方面,提出了一种电子设备,包括:处理器;以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器,所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行第一方面所述的方法。
第四方面,提出了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序,所述一个或多个程序当被包括多个应用程序的电子设备执行时,使得所述电子设备执行第一方面所述的方法。
本说明书可以达到至少以下技术效果:
本发明方案通过创建并运行副本节点,通过操作副本节点,实现对区块链节点的备份,而不会导致区块链既有节点停止服务,同时还可支持对区块链节点宕机的快速恢复。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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为本说明书实施例提供的区块链节点备份方法示意图之一。
图2为本说明书实施例提供的区块链节点备份方法示意图之二。
图3为本说明书实施例提供的区块链节点备份方法示意图之三。
图4为本说明书实施例提供的区块链节点备份方法示意图之四。
图5为本说明书实施例提供的区块链节点备份方法示意图之五。
图6为本说明书实施例提供的区块链节点备份方法示意图之六。
图7为本说明书实施例提供的区块链节点备份装置示意图之一。
图8为本说明书实施例提供的区块链节点备份装置示意图之二。
图9为本说明书的一个实施例提供的电子设备的结构示意图。
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。
下面通过具体的实例对本说明书所涉及的一种区块链节点备份方案进行详述。
本发明的关注点是如何在不影响区块链节点运行的情况完成数据备份工作,同时能够在区块链节点宕机情况下快速恢复该节点业务的问题。区块链节点既要参与区块链共识投票,又需要源源不断读写文件。区块链节点数据备份通常是一个周期性的工作且每次备份持续时间较长。需要在不影响区块链节点运行的情况完成数据备份工作,同时能够在区块链节点宕机情况下快速恢复该节点业务。本方案的实质是通过运行一个区块链节点的副本,来实现备份工作以及秒级的业务恢复。为此,本发明的方案中,通过创建并行与既有区块链节点相对应且不参与区块链共识投票的副本节点,实现从当前区块链节点获取数据并写入存储系统。同时,考虑到备份操作的实际需要,对于区块链既有节点的副本节点创建和运行时机及对应操作方法具有不同过程。具体地,当一开始运行区块链节点的时候即伴生副本节点时,首先,运行一个新的区块链节点,同时新建当前区块链节点的副本节点;其次,备份数据前查询区块高度;其次,当区块高度相同时停止副本节点并对其做备份操作;最后,完成备份操作启动副本节点。只当做备份操作时运行副本节点时,首先,运行一个新的区块链节点;然后进行备份操作时新建一个当前区块链节点的副本节点;其次,根据区块高度差异大小调整查询区块高度频度,当区块高度相同时停止副本节点并对其做备份操作;最后,完成备份,删除副本节点。
实施例一
如图1所示,为本发明实施例的一种区块链节点备份方法,第一节点运行于区块链网络,包括:
S1:依据备份模式创建与所述第一节点对应的副本节点,所述副本节点不参与所述区块链的共识投票且能够与所述第一节点通信并获取所述第一节点数据后写入存储系统。
可选地,所述备份模式包括伴生模式和临时模式;其中,所述伴生模式下所述副本节点伴随所述第一节点创建并运行;所述临时模式下所述副本节点在所述第一节点启动备份前创建并运行。
S2:当所述副本节点与所述第一节点的具有相同的区块高度和/或当所述副本节点与所述第一节点的区块高度差在设定范围内,停止所述副本节点并将所述副本节点数据写入存储系统。
S3:当所述副本节点完成备份,依据所述备份模式处置所述副本节点。
可选地,如图2所示,当所述备份模式为伴生模式时,包括:
S201:同时创建所述第一节点和对应的所述副本节点,以使所述副本节点与所述第一节点数据保持同步。
S202:查询所述副本节点的区块高度是否与所述第一节点的区块高度相同,和/或查询所述副本节点的区块高度是否与所述第一节点的区块高度差距在设定范围内。
S203:若满足区块高度相同和/或区块高度差距在设定范围内,停止所述副本节点并启动备份操作,以使所述副本节点数据写入存储系统。
S204:当所述副本节点完成备份,重新启动所述副本节点。
可选地,如图3所示,当所述备份模式为伴生模式时的另一种实现方案,还包括:
S205:当所述第一节点宕机时,交换所述第一节点与所述副本节点的身份密钥文件并启动所述副本节点,以使所述副本文件代替所述第一节点参与所述区块链的共识投票。具体地,当主节点出现宕机且短时间内无法恢复时,如需快速恢复宕机的第一节点使得副本节点的数据和主节点保持一致,可以将第一节点和副本节点的身份密钥文件进行互换,也即副本节点获取到第一节点的身份密钥文件,而第一节点获得副本节点的身份密钥文件,此时,副本节点由于持有了可以参与区块链共识投票的身份密钥文件,再次启动副本节点时,副本节点即可执行原第一节点的功能。
可选地,如图4所示,当所述备份模式为临时模式时,包括:
S401:当启动对所述第一节点备份前,创建所述副本节点。
S402:运行所述副本节点并启动与所述第一节点的区块数据同步。
S403:查询所述副本节点的区块高度是否与所述第一节点的区块高度相同,和/或查询所述副本节点的区块高度是否与所述第一节点的区块高度差距在设定范围内。
可选地,依据所述副本节点区块高度与所述第一节点区块高度的相差程度调整查询频度,以使区块高度差距缩小时提高查询频度。具体地,这种模式下,副本节点的区块高度需要从零开始与第一节点进行同步,只有当副本节点的区块高度和第一节点区块高度差距在允许的范围内或者二者区块高度完全一致时,才可以做备份操作。这就需要不停地查询副本节点和主节点的区块高度差距,以此来判断是否可以进行备份工作,因此会对第一节点和副本节点都产生一定的查询压力。为了解决这个问题,需要动态调整查询频度,即当第一节点和副本节点的区块高度差距较大时,进行低频查询;当主副节点的区块高度差距不大时,可提高查询频度,来保证及时进行备份工作。
S404:若满足区块高度相同和/或区块高度差距在设定范围内,停止所述副本节点并启动备份操作,以使所述副本节点数据写入存储系统。
S405:当所述副本节点完成备份,删除所述副本节点。
可选地,如图5所示,当所述备份模式为临时模式时的另一种实现方案,还包括:
S406:当所述第一节点宕机时,恢复备份数据至所述第一节点,所述备份数据包括所述第一节点身份密钥文件并启动所述第一节点。具体地,这种情况下当第一节点宕机,如将第一节点和副本节点的身份密钥文件替换,仅可恢复第一节点的正常运行状态,但由于第一节点和副本节点区块高度可能没有同步到一致高度,第一节点并不能参与共识投票。
可选地,如图6所示,为本发明实施例的一种区块链节点备份方法的另一种实现方式,还包括:
S4:当所述区块链网络为云原生架构时,运行于集群中的所述第一节点对应的所述副本节点将备份数据上传至云端,所述集群包括Kubernetes集群。
实施例二
图7为本说明书的一个实施例提供的区块链节点备份装置700的结构示意图。请参考图7,在一种实施方式中区块链节点备份装置700,第一节点运行于区块链网络,包括:
第一模块701,能够依据备份模式创建与所述第一节点对应的副本节点,所述副本节点不参与所述区块链的共识投票且能够与所述第一节点通信并获取所述第一节点数据后写入存储系统;
第二模块702,能够当所述副本节点与所述第一节点的具有相同的区块高度和/或当所述副本节点与所述第一节点的区块高度差在设定范围内,停止所述副本节点并将所述副本节点数据写入存储系统;
第三模块703,能够当所述副本节点完成备份,依据所述备份模式处置所述副本节点。
本实施例提出一种区块链节点备份装置的另一种实现方案,如图8所示,还包括:
第四模块704,能够当所述区块链网络为云原生架构时,运行于集群中的所述第一节点对应的所述副本节点将备份数据上传至云端,所述集群包括Kubernetes集群。
应理解,本说明书实施例的一种区块链节点备份装置还可执行图1至图6中区块链节点备份装置(或设备)执行的方法,并实现区块链节点备份装置(或设备)在图1至图6所示实例的功能,在此不再赘述。
实施例三
图9是本说明书的一个实施例电子设备的结构示意图。请参考图9,在硬件层面,该电子设备包括处理器,可选地还包括内部总线、网络接口、存储器。其中,存储器可能包含内存,例如高速随机存取存储器(Random-Access Memory,RAM),也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少1个磁盘存储器等。当然,该电子设备还可能包括其他业务所需要的硬件。
处理器、网络接口和存储器可以通过内部总线相互连接,该内部总线可以是ISA(Industry Standard Architecture,工业标准体系结构)总线、PCI(PeripheralComponent Interconnect,外设部件互连标准)总线或EISA(Extended Industry StandardArchitecture,扩展工业标准结构)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图7中仅用一个双向箭头表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
存储器,用于存放程序。具体地,程序可以包括程序代码,所述程序代码包括计算机操作指令。存储器可以包括内存和非易失性存储器,并向处理器提供指令和数据。
处理器从非易失性存储器中读取对应的计算机程序到内存中然后运行,在逻辑层面上形成共享资源访问控制装置。处理器,执行存储器所存放的程序,并具体用于执行以下操作:
第一节点运行于区块链网络,包括:
依据备份模式创建与所述第一节点对应的副本节点,所述副本节点不参与所述区块链的共识投票且能够与所述第一节点通信并获取所述第一节点数据后写入存储系统;
当所述副本节点与所述第一节点的具有相同的区块高度和/或当所述副本节点与所述第一节点的区块高度差在设定范围内,停止所述副本节点并将所述副本节点数据写入存储系统;
当所述副本节点完成备份,依据所述备份模式处置所述副本节点。
上述如本说明书图1至图6所示实施例揭示的一种区块链节点备份方法可以应用于处理器中,或者由处理器实现。处理器可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central ProcessingUnit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)等;还可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本说明书实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本说明书实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器,处理器读取存储器中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
当然,除了软件实现方式之外,本说明书实施例的电子设备并不排除其他实现方式,比如逻辑器件抑或软硬件结合的方式等等,也就是说以下处理流程的执行主体并不限定于各个逻辑单元,也可以是硬件或逻辑器件。
实施例四
本说明书实施例还提出了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储一个或多个程序,该一个或多个程序包括指令,该指令当被包括多个应用程序的便携式电子设备执行时,能够使该便携式电子设备执行图1至图6所示实施例的方法,并具体用于执行以下方法:
第一节点运行于区块链网络,包括:
依据备份模式创建与所述第一节点对应的副本节点,所述副本节点不参与所述区块链的共识投票且能够与所述第一节点通信并获取所述第一节点数据后写入存储系统;
当所述副本节点与所述第一节点的具有相同的区块高度和/或当所述副本节点与所述第一节点的区块高度差在设定范围内,停止所述副本节点并将所述副本节点数据写入存储系统;
当所述副本节点完成备份,依据所述备份模式处置所述副本节点。
总之,以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已,并非用于限定本说明书的保护范围。凡在本说明书的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本说明书的保护范围之内。
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计算机。具体的,计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、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。
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。
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。

Claims (12)

1.一种区块链节点备份方法,第一节点运行于区块链网络,其特征在于,包括:
依据备份模式创建与所述第一节点对应的副本节点,所述副本节点不参与所述区块链的共识投票且能够与所述第一节点通信并获取所述第一节点数据后写入存储系统;
当所述副本节点与所述第一节点的具有相同的区块高度和/或当所述副本节点与所述第一节点的区块高度差在设定范围内,停止所述副本节点并将所述副本节点数据写入存储系统;
当所述副本节点完成备份,依据所述备份模式处置所述副本节点。
2.根据权利要求1所述的区块链节点备份方法,其特征在于,所述备份模式包括伴生模式和临时模式;其中,所述伴生模式下所述副本节点伴随所述第一节点创建并运行;所述临时模式下所述副本节点在所述第一节点启动备份前创建并运行。
3.根据权利要求2所述的区块链节点备份方法,其特征在于,当所述备份模式为伴生模式时,包括:
同时创建所述第一节点和对应的所述副本节点,以使所述副本节点与所述第一节点数据保持同步;
查询所述副本节点的区块高度是否与所述第一节点的区块高度相同,和/或查询所述副本节点的区块高度是否与所述第一节点的区块高度差距在设定范围内;
若满足区块高度相同和/或区块高度差距在设定范围内,停止所述副本节点并启动备份操作,以使所述副本节点数据写入存储系统;
当所述副本节点完成备份,重新启动所述副本节点。
4.根据权利要求3所述的区块链节点备份方法,其特征在于,还包括:当所述第一节点宕机时,交换所述第一节点与所述副本节点的身份密钥文件并启动所述副本节点,以使所述副本文件代替所述第一节点参与所述区块链的共识投票。
5.根据权利要求2所述的区块链节点备份方法,其特征在于,当所述备份模式为临时模式时,包括:
当启动对所述第一节点备份前,创建所述副本节点;
运行所述副本节点并启动与所述第一节点的区块数据同步;
查询所述副本节点的区块高度是否与所述第一节点的区块高度相同,和/或查询所述副本节点的区块高度是否与所述第一节点的区块高度差距在设定范围内;
若满足区块高度相同和/或区块高度差距在设定范围内,停止所述副本节点并启动备份操作,以使所述副本节点数据写入存储系统;
当所述副本节点完成备份,删除所述副本节点。
6.根据权利要求5所述的区块链节点备份方法,其特征在于,查询所述副本节点的区块高度是否与所述第一节点的区块高度相同,和/或查询所述副本节点的区块高度是否与所述第一节点的区块高度差距在设定范围内的过程,还包括依据所述副本节点区块高度与所述第一节点区块高度的相差程度调整查询频度,以使区块高度差距缩小时提高查询频度。
7.根据权利要求5至6任一项所述的区块链节点备份方法,其特征在于,还包括:当所述第一节点宕机时,恢复备份数据至所述第一节点,所述备份数据包括所述第一节点身份密钥文件并启动所述第一节点。
8.根据权利要求1所述的区块链节点备份方法,其特征在于,还包括:
当所述区块链网络为云原生架构时,运行于集群中的所述第一节点对应的所述副本节点将备份数据上传至云端,所述集群包括Kubernetes集群。
9.一种区块链节点备份装置,第一节点运行于区块链网络,其特征在于,包括:
第一模块,能够依据备份模式创建与所述第一节点对应的副本节点,所述副本节点不参与所述区块链的共识投票且能够与所述第一节点通信并获取所述第一节点数据后写入存储系统;
第二模块,能够当所述副本节点与所述第一节点的具有相同的区块高度和/或当所述副本节点与所述第一节点的区块高度差在设定范围内,停止所述副本节点并将所述副本节点数据写入存储系统;
第三模块,能够当所述副本节点完成备份,依据所述备份模式处置所述副本节点。
10.根据权利要求9所述的区块链节点备份方法,其特征在于,还包括:
第四模块,能够当所述区块链网络为云原生架构时,运行于集群中的所述第一节点对应的所述副本节点将备份数据上传至云端,所述集群包括Kubernetes集群。
11.一种电子设备,其特征在于,包括:
处理器;以及
被安排成存储计算机可执行指令的存储器,所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行权利要求1至8任一项所述的区块链节点备份方法。
12.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序,所述一个或多个程序当被包括多个应用程序的电子设备执行时,使得所述电子设备执行权利要求1至8任一项所述的区块链节点备份方法。
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