CN115834592A - 基于区块链的交易执行方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于区块链的交易执行方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括：区块链中的第一分片链获取目标交易对应的第一区块；第一分片链将第一区块的区块头传输至区块链中的根链，以使根链对区块头执行打包操作后获取第二区块，第二区块用于根链确认第一区块可信并且所述根链发送用于确认第一区块可信的消息；第一分片链基于所述消息，确定完成目标交易的执行流程；其中，区块链包括根链和至少一个分片链。本发明通过设置区块链包括根链和至少一个分片链，分片链获取第一区块记录目标交易，根链对第一区块的区块头打包获取第二区块用于对目标交易进行最终确认，实现了至少一个分片链能在根链的协调下进行协同运行支持高频用链场景。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种基于区块链的交易执行方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
基于主节点的拜占庭容错共识协议HotStuff算法是一个针对区块链的PBFT类共识算法，比如区块链项目Libra采用的共识算法就是基于HotStuff算法，该算法通过聚合签名和流水线设计，使得算法的通信复杂度和计算复杂度都下降到O(n)。
但当前基于HotStuff算法的共识系统最高仅能支持每秒1000笔交易，无法支持高频用链场景，因而现有共识系统存在吞吐量低下的问题。
发明内容
本发明提供一种基于区块链的交易执行方法、装置、设备及存储介质，用于解决现有技术中共识系统存在吞吐量低下的问题，实现区块链在交易共识过程中支持高频用链场景。
第一方面，本发明提供一种基于区块链的交易执行方法，包括：
区块链中的第一分片链获取目标交易对应的第一区块；
所述第一分片链将所述第一区块的区块头传输至所述区块链中的根链，以使所述根链对所述区块头执行打包操作后获取第二区块，所述第二区块用于所述根链确认所述第一区块可信并且所述根链发送用于确认所述第一区块可信的消息；
所述第一分片链基于所述消息，确定完成所述目标交易的执行流程；
其中，所述区块链包括所述根链和至少一个分片链。
在一个实施例中，所述第一分片链基于所述消息，确定完成所述目标交易的执行流程，包括：
所述第一分片链基于所述消息，确认所述第一区块可信；
所述第一分片链基于目标交易的任务发起节点的地址计算获得所述目标交易的目标执行节点的地址；
所述第一分片链基于所述目标执行节点的地址，判断所述目标执行节点是否在所述第一分片链中；
若所述目标执行节点在所述第一分片链中，则在所述第一分片链执行所述目标交易；
若所述目标执行节点不在所述第一分片链中，则确定所述目标执行节点所在的第二分片链为执行所述目标交易的跨链部分的分片链。
在一个实施例中，所述第一分片链基于所述消息，确定完成所述目标交易的执行流程，包括：
所述第一分片链基于所述消息，确认所述第一区块可信；
所述第一分片链执行所述目标交易。
在一个实施例中，所述区块链中的第一分片链获取目标交易对应的第一区块，包括：
所述第一分片链对需要共识的交易执行第一投票操作，获取目标交易；
所述第一分片链对所述目标交易的提议执行第二投票操作，获取所述第一区块。
第二方面，本发明提供一种基于区块链的交易执行方法，包括：
区块链中的根链接收目标交易对应的第一区块的区块头，所述第一区块是所述区块链中的第一分片链获取的；
所述根链对所述区块头执行打包操作，得到第二区块；
所述根链基于所述第二区块确认所述第一区块可信，并发送用于确认所述第一区块可信的消息，以使所述第一分片链基于所述消息确定完成所述目标交易的执行流程；
其中，所述区块链包括所述根链和至少一个分片链。
在一个实施例中，所述根链基于所述第二区块确认所述第一区块可信，并发送用于确认所述第一区块可信的消息，包括：
在所述第一区块包括分叉区块的情况下，所述根链基于所述分叉区块对应的第二区块，从所述分叉区块中筛选出目标分叉区块；
所述根链发送用于确认所述目标分叉区块可信的消息。
第三方面，本发明提供一种基于区块链的交易执行装置，包括：
第一获取模块，用于区块链中的第一分片链获取目标交易对应的第一区块；
传输模块，用于所述第一分片链将所述第一区块的区块头传输至所述区块链中的根链，以使所述根链对所述区块头执行打包操作后获取第二区块，所述第二区块用于所述根链确认所述第一区块可信并且所述根链发送用于确认所述第一区块可信的消息；
确定模块，用于所述第一分片链基于所述消息，确定完成所述目标交易的执行流程；
其中，所述区块链包括所述根链和至少一个分片链。
第四方面，本发明提供一种基于区块链的交易执行装置，包括：
接收模块，用于区块链中的根链接收目标交易对应的第一区块的区块头，所述第一区块是所述区块链中的第一分片链获取的；
第二获取模块，用于所述根链对所述区块头执行打包操作，得到第二区块；
确认模块，用于所述根链基于所述第二区块确认所述第一区块可信，并发送用于确认所述第一区块可信的消息，以使所述第一分片链基于所述消息确定完成所述目标交易的执行流程；
其中，所述区块链包括所述根链和至少一个分片链。
第五方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器和存储有计算机程序的存储器，所述处理器执行所述程序时实现第一方面或第二方面所述基于区块链的交易执行方法的步骤。
第六方面，本发明提供一种处理器可读存储介质，所述处理器可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使所述处理器执行第一方面或第二方面所述基于区块链的交易执行方法的步骤。
本发明提供的一种基于区块链的交易执行方法、装置、设备及存储介质，通过设置区块链包括一个根链和至少一个分片链，分片链获取第一区块用于记录目标交易，根链对第一区块的区块头打包获取第二区块用于对目标交易进行最终确认，实现了至少一个分片链能在根链的协调下进行协同运行，进而可以通过增加分片链数量提高全网交易吞吐量，支持高频用链场景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是相关技术提供的基础HotStuff算法的流程示意图；
图2是相关技术提供的流水化的HotStuff算法的流程示意图；
图3是本发明提供的基于区块链的交易执行方法的流程示意图之一；
图4是本发明提供的区块链架构示意图；
图5是本发明提供的基于区块链的交易执行方法的流程示意图之二；
图6是本发明提供的基于区块链的交易执行装置的结构示意图之一；
图7是本发明提供的基于区块链的交易执行装置的结构示意图之二；
图8是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
基于主节点的拜占庭容错共识协议Hotstuff提供了线性和响应性的拜占庭容错协议(Byzantine Fault Tolerance，BFT)协议。
图1是相关技术提供的基础HotStuff算法的流程示意图，如图1所示，基础HotStuff算法流程包括：准备阶段(Prepare Phase)、预提交阶段(Pre-Commit Phase)、提交阶段(Commit Phase)和决定阶段(Decide Phase)。
Prepare Phase：共识过程从新的主节点(leader节点)收集副本中的新视图消息开始。当leader节点已经从足够的副本中收集了请求时，leader节点将开始一个新的视图并提出自己的状态转换请求，然后向其他节点发送一条准备消息(prepare消息)。如图1所示，N1节点作为leader节点，当从N2节点、N3节点以及N4节点收集到请求时，N1节点将开始一个新的视图并提出自己的状态转换请求，然后向其他节点发送一条准备消息(prepare消息)。
接收到prepare消息后，系统中的其他节点将按照以下三个阶段验证其合法性并确认该消息：
Pre-Commit Phase：当leader节点收到当前提案的准备票时，它将其合并为准备仲裁证书，然后以预提交消息的形式将其广播给所有节点，这表明有足够的节点确认了状态转换请求。如图1所示，N1节点作为leader节点，当N1节点收到当前提案的准备票(Prepare Vote)，N1节点将其合并为准备仲裁证书，然后以预提交消息(Pre-Commit)的形式将准备仲裁证书广播给N2节点、N3节点和N4节点。
Commit Phase：leader节点收到Pre-Commit投票后，将它们组合成预提交仲裁证书(precommitQC)，并以commit消息的形式向所有节点广播；接收到该消息的副本可以锁定当前状态转换请求，以便即使在视图更改期间也可以达成共识决策。如图1所示，N1节点作为leader节点，当N1收到第二阶段投票(Pre-Commit Vote)后，将它们组合成precommitQC，并以提交消息(Commit)的形式将precommitQC广播给N2节点、N3节点和N4节点。
Decide Phase：leader节点收到提交投票后，将它们合并为提交仲裁证书(commitQC)。一旦leader节点已经组建了一个commitQC，它发出了一个决定消息到所有其他副本。收到确定消息后，副本将在已提交分支中执行状态转换并启动下一个视图。如图1所示，N1节点作为leader节点，N1节点收到提交投票(Commit Vote)之后，将它们合并为commitQC，并以决定消息(Decide)的形式将commitQC广播给N2节点、N3节点和N4节点。
可以看出，HotStuff的三个确认阶段具有相同的结构：其他节点对消息进行投票，leader节点将这些投票组合起来并广播到其他节点。这些阶段可以统一表示并流水线化。
图2是相关技术提供的流水化的HotStuff算法的流程示意图，如图2所示，图2中的PREPARE、PRE-COMMIT、COMMIT和DECIDE分别对应一个视图的准备阶段、预提交阶段、提交阶段和决定阶段，v1、v2、v3、v4和v5表示流水化的HotStuff中的视图，cmd1、cmd2、cmd3、cmd4和cmd5分别对应v1、v2、v3、v4和v5提交的命令，QC表示仲裁证书。
流水化的HotStuff是在基础HotStuff上进行了变化扩展，在流水化的HotStuff中，对prepare阶段的投票，由下一个在准备阶段仲裁证书(prepareQC)的视图的leader节点来收集，依此类推，pre-commit和commit阶段的投票也由与之相应的下一个视图的leader节点来收集。
在图2中，新的leader节点在视图v2的prepare阶段，同时作为视图v1的pre-commit阶段；新的leader节点在视图v3的prepare阶段，同时作为视图v2的pre-commit阶段以及视图v1的commit阶段。
在图2中，视图v1、v2和v3作为v1提交的命令cmd1的prepare阶段、pre-commit阶段和commit阶段，cmd1命令在视图v4里确认；视图v2、v3和v4作为v2提交的cmd2的三个基础HotStuff的阶段，cmd2在视图v5里得到确认。
可见，HotStuff是单链的共识，基于Hotstuff的共识系统，存在吞吐量低下、交易确认时间长、应用场景受限等问题，无法支持高频用链场景。
图3是本发明提供的基于区块链的交易执行方法的流程示意图之一，如图3所示，所述方法包括：
步骤301，区块链中的第一分片链获取目标交易对应的第一区块；
可选地，区块链可以包括所述根链和至少一个分片链。
图4是本发明提供的区块链架构示意图，如图4所示，区块链架构可以设置有一个根链和多个分片链，其中根链可以用于确认分片链的区块，保障分片链安全，分片链可以用于执行交易。
可选地，根链可以部署在一台虚拟机上，如图4所示，根链部署在虚拟机0上。
可选地，多个分片链可以部署在同一台虚拟机上，如图4所示，分片链0和分片1都部署在虚拟机1上。
可选地，多个分片链可以部署在不同的虚拟机上，如图4所示，分片链2部署在虚拟机2上，而分片链3部署在虚拟机3上。
可选地，分片链与根链可以通过满足表述性状态转移的应用程序编程接口(Representational State Transfer-ful Application Programming Interface，Restful API)进行交互。
可选地，根链和每个分片链都拥有自己独立的对等(Peer-to-Peer，P2P)网络进行节点间的通信、广播。
可选地，第一分片链可以是区块链架构中的一个分片链。
可选地，目标交易可以是第一分片链上需要共识的交易中的全部或者部分交易。
可选地，第一分片链可以采用基础HotStuff，获取目标交易对应的第一区块。
可选地，第一分片链可以采用流水化的HotStuff，获取目标交易对应的第一区块。
因此，通过第一分片链可以获取关于目标交易的第一区块，第一区块的区块头可以用于后续的根链打包操作。
步骤302，所述第一分片链将所述第一区块的区块头传输至所述区块链中的根链，以使所述根链对所述区块头执行打包操作后获取第二区块，所述第二区块用于所述根链确认所述第一区块可信并且所述根链发送用于确认所述第一区块可信的消息；
可选地，第一分片链可以通过Restful API与根链进行交互，进而将第一区块的区块头传输至所述区块链中的根链。
可选地，根链可以采用基础HotStuff共识算法对第一区块的区块头执行打包操作获取第二区块。
可选地，根链可以采用流水化的HotStuff共识算法对第一区块的区块头执行打包操作获取第二区块。
可选地，根链可以采用工作量证明(Proof of Work，PoW)共识算法对第一区块的区块头执行打包操作获取第二区块。
可选地，根链可以采用权益证明机制(Proof of Staked，PoS)共识算法对第一区块的区块头执行打包操作获取第二区块。
可选地，根链可以采用授权股权证明(Delegated Proof of Stake，DPoS)共识算法对第一区块的区块头执行打包操作获取第二区块。
可选地，第一分片链可以采用HotStuff共识算法，在HotStuff的三个确认阶段中引入根链优先原则。根链优先原则可以是第一分片链基于HotStuff共识算法获取目标交易对应的第一区块之后，根链对第一区块的区块头打包获取的第二区块，基于根链的第二区块最终确认第一区块，进而最终确认目标交易。
因此，第一分片链可以将第一区块的区块头传输给根链，进而根链执行打包操作可以获取第二区块，第二区块用于所述根链确认所述第一区块可信并发送用于确认所述第一区块可信的消息。
步骤303，所述第一分片链基于所述消息，确定完成所述目标交易的执行流程。
可选地，第一分片链在收到确认所述第一区块可信的消息之后，确定完成目标交易的执行流程。
可选地，确定完成所述目标交易的执行流程，可以包括仅在第一分片链执行目标交易。
可选地，确定完成所述目标交易的执行流程，可以包括判断目标交易中是否涉及跨链交易。
可选地，确定完成所述目标交易的执行流程，可以包括基于对目标交易不涉及跨链交易的判断，在第一分片链执行目标交易。
可选地，确定完成所述目标交易的执行流程，可以包括基于对目标交易涉及跨链交易的判断，在第一分片链执行目标交易中与第一分片链相关的交易部分，确认目标交易中的跨链交易部分对应的第二分片链，进而由第二分片链执行目标交易中的跨链交易部分。
因此，在根链对第一区块确认可信之后，第一分片链可以确定完成所述目标交易的执行流程，进而基于执行流程完成目标交易，其中目标交易可以是跨链交易。
可选地，在区块链中引入根链后，根链可用于协调各分片链，接收各分片链生成的第一区块的区块头，并将第一区块的区块头打包入第二区块中，待第二区块打包完成后，通知各分片链基于第二区块最终确认第一区块可信后，可以执行确认可信的第一区块对应跨链交易的跨链部分。
可以理解的是，通过设置区块链包括一个根链和至少一个分片链，分片链获取第一区块用于记录目标交易，根链对第一区块的区块头打包获取第二区块用于对目标交易进行最终确认，实现了至少一个分片链能在根链的协调下进行协同运行，支持跨片交易。进而可以通过添加分片链横向拓展区块链的交易执行能力，提高全网交易吞吐量，支持高频用链场景，如支持10000笔交易每秒的吞吐量。
可以理解的是，区块链架构中引入根链用于确认分片链的区块，协调分片链，支持跨链操作，同时也提高了区块链总体的安全性，当区块链受到攻击时，需要将根链和分片同时攻击才能将已确认的区块重写，攻击难度增加，从而安全性更高。
可以理解的是，分片链可以采用HotStuff共识算法，在HotStuff的三个确认阶段中引入根链优先原则，进而修改后的HotStuff除了最后确认规则有变化外，其他的流程与之前一致，使得HotStuff原有优点仍在，并能兼容原有HotStuff，基于HotStuff开发的项目替换成修改后的HotStuff共识的工作量较低。
本发明提供的基于区块链的交易执行方法，通过设置区块链包括一个根链和至少一个分片链，分片链获取第一区块用于记录目标交易，根链对第一区块的区块头打包获取第二区块用于对目标交易进行最终确认，实现了至少一个分片链能在根链的协调下进行协同运行，进而可以通过增加分片链数量提高全网交易吞吐量，支持高频用链场景。
可选地，所述第一分片链基于所述消息，确定完成所述目标交易的执行流程，包括：
所述第一分片链基于所述消息，确认所述第一区块可信；
所述第一分片链基于目标交易的任务发起节点的地址计算获得所述目标交易的目标执行节点的地址；
所述第一分片链基于所述目标执行节点的地址，判断所述目标执行节点是否在所述第一分片链中；
若所述目标执行节点在所述第一分片链中，则在所述第一分片链执行所述目标交易；
若所述目标执行节点不在所述第一分片链中，则确定所述目标执行节点所在的第二分片链为执行所述目标交易的跨链部分的分片链。
可选地，在区块链支持跨链交易的情况下，第一分片链可以基于目标交易的任务发起节点的地址计算获得所述目标交易的目标执行节点的地址，进而基于所述目标执行节点的地址，判断所述目标执行节点是否在所述第一分片链中。
可选地，在判断所述目标执行节点在所述第一分片链中的情况下，第一分片链可以执行目标交易。
可选地，在判断所述目标执行节点不在所述第一分片链中的情况下，目标执行节点所在的第二分片链可以执行所述目标交易的跨链部分。
因此，在根链对第一区块确认可信之后，第一分片链可以确定完成所述目标交易的执行流程，进而基于执行流程完成目标交易，其中目标交易可以是跨链交易，实现支持跨链操作。
可选地，所述第一分片链基于所述消息，确定完成所述目标交易的执行流程，包括：
所述第一分片链基于所述消息，确认所述第一区块可信；
所述第一分片链执行所述目标交易。
可选地，在区块链不支持跨链交易的情况下，第一分片链在确认第一区块可信之后，可以直接执行第一区块对应的目标交易。
因此，在根链对第一区块确认可信之后，第一分片链可以确定完成所述目标交易的执行流程，进而基于执行流程完成目标交易，其中，目标交易可以兼容单链交易。
可选地，所述区块链中的第一分片链获取目标交易对应的第一区块，包括：
所述第一分片链对需要共识的交易执行第一投票操作，获取目标交易；
所述第一分片链对所述目标交易的提议执行第二投票操作，获取所述第一区块。
可选地，所述区块链中的第一分片链获取目标交易对应的第一区块可以分两个阶段完成，第一阶段可以是第一分片链对需要共识的交易执行第一投票操作，获取目标交易，第二阶段可以是第一分片链对所述目标交易的提议执行第二投票操作，获取所述第一区块。
可选地，第一阶段中可以执行多轮第一投票操作。
可选地，第一投票操作可以包括四个子操作：收集子操作、取并集子操作、交流投票子操作和生成目标交易自操作。
可选地，第一投票操作的收集子操作可以是，每个节点在共识开始时尽可能多地收集需要共识的交易，并放到“候选集”里面。
可选地，第一投票操作的取并集子操作可以是，每个节点对它信任节点列表中的“候选集”做并集，并对每一个交易进行投票。
可选地，第一投票操作的交流投票子操作可以是，信任节点列表中的服务节点交流交易的投票结果，达到一定投票比例的交易会进入到下一轮，达不到比例的交易会被丢弃，或进入下一次共识过程的候选集。
可选地，第一投票操作的生成目标交易子操作可以是，在最终轮中，所有投票超过预设比例值(例如80％)的交易会被放到目标交易。
可选地，目标交易可以采用哈希二叉树(Merkle)数据结构。
可选地，第二投票操作可以包括三个子操作：计算区块哈希子操作、广播子操作和收集区块子操作。
可选地，第二投票操作的计算区块哈希子操作可以是，把新的区块号、目标交易的Merkle树根Hash、父区块Hash、当前时间戳等内容放到一起，计算区块哈希。
可选地，第二投票操作的广播子操作可以是，每个节点广播自己得出的区块哈希到它可见的节点。
可选地，第二投票操作的收集区块子操作可以是，节点收集到它所有可信列表中节点广播过来的区块哈希后，结合本节点生成的区块哈希，计算每个区块哈希的出现次数(即每个节点“投票”区块哈希的次数)，如果某区块一哈希的比例超过阈值(例如80％)，则认为这个区块哈希是共识通过的区块的哈希。
可选地，如果本节点生成的区块哈希与之相同，则说明本节点打包的区块得到了确认，是新的被共识过的区块，直接存到本地，并且更新状态。
可选地，如果本节点生成的区块哈希与共识通过的哈希不同，则需要去某个区块哈希正确的节点索要新的区块信息，然后存储到本地并且更新当前状态
可选地，如果第二投票操作的收集区块子操作中没有任何一个区块哈希的出现次数(投票比例)超过设定的阈值，则重新开始共识过程，直到满足条件。
因此，第一分片链对需要共识的交易执行第一投票操作，可以获取目标交易，第一分片链对所述目标交易的提议执行第二投票操作，获取所述第一区块，第一区块的区块头可以用于根链打包操作。
本发明提供的基于区块链的交易执行方法，通过设置区块链包括一个根链和至少一个分片链，第一分片链对需要共识的交易执行第一投票操作以及第二投票操作获取第一区块，第一区块的区块头可以用于根链打包操作，根链对第一区块的区块头打包获取第二区块用于对目标交易进行最终确认，实现了至少一个分片链能在根链的协调下进行协同运行，进而可以通过增加分片链数量提高全网交易吞吐量，支持高频用链场景。
图5是本发明提供的基于区块链的交易执行方法的流程示意图之二，如图5所示，所述方法包括：
步骤501，区块链中的根链接收目标交易对应的第一区块的区块头，所述第一区块是所述区块链中的第一分片链获取的；
可选地，区块链可以包括所述根链和至少一个分片链。
可选地，分片链与根链可以通过Restful API进行交互。
可选地，根链和每个分片链都拥有自己独立的P2P网络进行节点间的通信、广播。
可选地，第一分片链可以是区块链架构中的一个分片链。
可选地，目标交易可以是第一分片链上需要共识的交易中的全部或者部分交易。
可选地，第一分片链可以采用基础HotStuff，获取目标交易对应的第一区块。
可选地，第一分片链可以采用流水化的HotStuff，获取目标交易对应的第一区块。
可选地，第一分片链可以通过Restful API与根链进行交互，进而将第一区块的区块头传输至所述区块链中的根链。
因此，通过第一分片链可以获取关于目标交易的第一区块，第一区块的区块头可以用于后续的根链打包操作。
步骤502，所述根链对所述区块头执行打包操作，得到第二区块；
可选地，根链可以采用基础HotStuff共识算法对第一区块的区块头执行打包操作获取第二区块。
可选地，根链可以采用流水化的HotStuff共识算法对第一区块的区块头执行打包操作获取第二区块。
可选地，根链可以采用工作量证明(Proof of Work，PoW)共识算法对第一区块的区块头执行打包操作获取第二区块。
可选地，根链可以采用权益证明机制(Proof of Staked，PoS)共识算法对第一区块的区块头执行打包操作获取第二区块。
可选地，根链可以采用授权股权证明(Delegated Proof of Stake，DPoS)共识算法对第一区块的区块头执行打包操作获取第二区块。
可选地，第一分片链可以采用HotStuff共识算法，在HotStuff的三个确认阶段中引入根链优先原则。根链优先原则可以是第一分片链基于HotStuff共识算法获取目标交易对应的第一区块之后，根链对第一区块的区块头打包获取的第二区块。
因此，第一分片链可以将第一区块的区块头传输给根链，进而根链执行打包操作可以获取第二区块，第二区块用于所述根链确认所述第一区块可信并发送用于确认所述第一区块可信的消息。
步骤503，所述根链基于所述第二区块确认所述第一区块可信，并发送用于确认所述第一区块可信的消息，以使所述第一分片链基于所述消息确定完成所述目标交易的执行流程。
可选地，根链可以基于第二区块确认第一区块可信，并可以向第一分片链发送用于确认所述第一区块可信的消息。
可选地，第一分片链在收到确认所述第一区块可信的消息之后，确定完成目标交易的执行流程。
可选地，确定完成所述目标交易的执行流程，可以包括仅在第一分片链执行目标交易。
可选地，确定完成所述目标交易的执行流程，可以包括判断目标交易中是否涉及跨链交易。
可选地，确定完成所述目标交易的执行流程，可以包括基于对目标交易不涉及跨链交易的判断，在第一分片链执行目标交易。
可选地，确定完成所述目标交易的执行流程，可以包括基于对目标交易涉及跨链交易的判断，在第一分片链执行目标交易中与第一分片链相关的交易部分，确认目标交易中的跨链交易部分对应的第二分片链，进而由第二分片链执行目标交易中的跨链交易部分。
因此，在根链对第一区块确认可信之后，第一分片链可以确定完成所述目标交易的执行流程，进而基于执行流程完成目标交易，其中目标交易可以是跨链交易。
可选地，在区块链中引入根链后，根链可用于协调各分片链，接收各分片链生成的第一区块的区块头，并将第一区块的区块头打包入第二区块中，待第二区块打包完成后，通知各分片链基于第二区块最终确认第一区块可信后，可以执行确认可信的第一区块对应跨链交易的跨链部分。
本发明提供的基于区块链的交易执行方法，通过设置区块链包括一个根链和至少一个分片链，分片链获取第一区块用于记录目标交易，根链对第一区块的区块头打包获取第二区块用于对目标交易进行最终确认，实现了至少一个分片链能在根链的协调下进行协同运行，进而可以通过增加分片链数量提高全网交易吞吐量，支持高频用链场景。
可选地，所述根链基于所述第二区块确认所述第一区块可信，并发送用于确认所述第一区块可信的消息，包括：
在所述第一区块包括分叉区块的情况下，所述根链基于所述分叉区块对应的第二区块，从所述分叉区块中筛选出目标分叉区块；
所述根链发送用于确认所述目标分叉区块可信的消息。
可选地，在第一分片链获取第一区块的过程中可能出现分叉，出现分叉时的第一区块可以是分叉区块。
可选地，在第一分片链出现分叉的情况下，第一区块可以包括两个及两个以上的分叉区块。
可选地，在第一分片链出现分叉的情况下，根链基于所述分叉区块对应的第二区块，从所述分叉区块中筛选出目标分叉区块，筛选的依据可以是目标分叉区块对应的第二区块的链长度要长于，其他分叉区块对应的第二区块的链长度。
可选地，在第一分片链出现分叉的情况下，第一区块中的目标分叉区块是可以信任的区块，第一区块中的除目标分叉区块以外的其他分叉区块是不被信任的区块。
因此，区块链架构中引入根链用于确认分片链的区块，协调分片链，支持跨链操作，同时也提高了区块链总体的安全性，当区块链受到攻击时，需要将根链和分片同时攻击才能将已确认的区块重写，攻击难度增加，从而安全性更高。
本发明提供的基于区块链的交易执行方法，通过设置区块链包括一个根链和至少一个分片链，分片链获取第一区块用于记录目标交易，根链对第一区块的区块头打包获取第二区块用于对目标交易进行最终确认，实现了至少一个分片链能在根链的协调下进行协同运行，进而当区块链受到攻击时，需要将根链和分片同时攻击才能将已确认的区块重写，攻击难度增加，从而安全性更高。
下面对本发明提供的基于区块链的交易执行装置进行描述，下文描述的基于区块链的交易执行装置与上文描述的基于区块链的交易执行方法可相互对应参照。
图6是本发明提供的基于区块链的交易执行装置的结构示意图之一，如图6所示，所述装置包括：第一获取模块601、传输模块602和确定模块603，其中：
第一获取模块601用于区块链中的第一分片链获取目标交易对应的第一区块；
传输模块602用于所述第一分片链将所述第一区块的区块头传输至所述区块链中的根链，以使所述根链对所述区块头执行打包操作后获取第二区块，所述第二区块用于所述根链确认所述第一区块可信并且所述根链发送用于确认所述第一区块可信的消息；
确定模块603用于所述第一分片链基于所述消息，确定完成所述目标交易的执行流程；
其中，所述区块链包括所述根链和至少一个分片链。
可选地，在区块链中引入根链后，根链可用于协调各分片链，接收各分片链生成的第一区块的区块头，并将第一区块的区块头打包入第二区块中，待第二区块打包完成后，通知各分片链基于第二区块最终确认第一区块可信后，可以执行确认可信的第一区块对应跨链交易的跨链部分。
本发明提供的基于区块链的交易执行装置，通过设置区块链包括一个根链和至少一个分片链，分片链获取第一区块用于记录目标交易，根链对第一区块的区块头打包获取第二区块用于对目标交易进行最终确认，实现了至少一个分片链能在根链的协调下进行协同运行，进而可以通过增加分片链数量提高全网交易吞吐量，支持高频用链场景。
可选地，所述确定模块包括用于：
所述第一分片链基于所述消息，确认所述第一区块可信；
所述第一分片链基于目标交易的任务发起节点的地址计算获得所述目标交易的目标执行节点的地址；
所述第一分片链基于所述目标执行节点的地址，判断所述目标执行节点是否在所述第一分片链中；
若所述目标执行节点在所述第一分片链中，则在所述第一分片链执行所述目标交易；
若所述目标执行节点不在所述第一分片链中，则确定所述目标执行节点所在的第二分片链为执行所述目标交易的跨链部分的分片链。
可选地，所述确定模块包括用于：
所述第一分片链基于所述消息，确认所述第一区块可信；
所述第一分片链执行所述目标交易。
可选地，所述第一获取模块包括用于：
所述第一分片链对需要共识的交易执行第一投票操作，获取目标交易；
所述第一分片链对所述目标交易的提议执行第二投票操作，获取所述第一区块。
本发明提供的基于区块链的交易执行装置，通过设置区块链包括一个根链和至少一个分片链，第一分片链执行第一投票操作和第二投票操作可以获取第一区块，根链对第一区块的区块头打包获取第二区块用于对目标交易进行最终确认，实现了至少一个分片链能在根链的协调下进行协同运行，进而可以通过增加分片链数量提高全网交易吞吐量，支持高频用链场景。
图7是本发明提供的基于区块链的交易执行装置的结构示意图之二，如图7所示，所述装置包括：接收模块701、第二获取模块702和确认模块703，其中：
接收模块701用于区块链中的根链接收目标交易对应的第一区块的区块头，所述第一区块是所述区块链中的第一分片链获取的；
第二获取模块702用于所述根链对所述区块头执行打包操作，得到第二区块；
确认模块703用于所述根链基于所述第二区块确认所述第一区块可信，并发送用于确认所述第一区块可信的消息，以使所述第一分片链基于所述消息确定完成所述目标交易的执行流程；
其中，所述区块链包括所述根链和至少一个分片链。
可选地，在区块链中引入根链后，根链可用于协调各分片链，接收各分片链生成的第一区块的区块头，并将第一区块的区块头打包入第二区块中，待第二区块打包完成后，通知各分片链基于第二区块最终确认第一区块可信后，可以执行确认可信的第一区块对应跨链交易的跨链部分。
本发明提供的基于区块链的交易执行装置，通过设置区块链包括一个根链和至少一个分片链，分片链获取第一区块用于记录目标交易，根链对第一区块的区块头打包获取第二区块用于对目标交易进行最终确认，实现了至少一个分片链能在根链的协调下进行协同运行，进而可以通过增加分片链数量提高全网交易吞吐量，支持高频用链场景。
可选地，所述确认模块包括用于：
在所述第一区块包括分叉区块的情况下，所述根链基于所述分叉区块对应的第二区块，从所述分叉区块中筛选出目标分叉区块；
所述根链发送用于确认所述目标分叉区块可信的消息。
本发明提供的基于区块链的交易执行装置，通过设置区块链包括一个根链和至少一个分片链，分片链获取第一区块用于记录目标交易，根链对第一区块的区块头打包获取第二区块用于对目标交易进行最终确认，实现了至少一个分片链能在根链的协调下进行协同运行，进而当区块链受到攻击时，需要将根链和分片同时攻击才能将已确认的区块重写，攻击难度增加，从而安全性更高。
图8是本发明提供的电子设备的结构示意图，如图8所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)810、通信接口(Communication Interface)820、存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的计算机程序，以执行基于区块链的交易执行方法的步骤，例如包括：
区块链中的第一分片链获取目标交易对应的第一区块；
所述第一分片链将所述第一区块的区块头传输至所述区块链中的根链，以使所述根链对所述区块头执行打包操作后获取第二区块，所述第二区块用于所述根链确认所述第一区块可信并且所述根链发送用于确认所述第一区块可信的消息；
所述第一分片链基于所述消息，确定完成所述目标交易的执行流程；
其中，所述区块链包括所述根链和至少一个分片链。
或执行基于区块链的交易执行方法的步骤，例如包括：
区块链中的根链接收目标交易对应的第一区块的区块头，所述第一区块是所述区块链中的第一分片链获取的；
所述根链对所述区块头执行打包操作，得到第二区块；
所述根链基于所述第二区块确认所述第一区块可信，并发送用于确认所述第一区块可信的消息，以使所述第一分片链基于所述消息确定完成所述目标交易的执行流程；
其中，所述区块链包括所述根链和至少一个分片链。
此外，上述的存储器830中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的基于区块链的交易执行方法，该方法包括：
区块链中的第一分片链获取目标交易对应的第一区块；
所述第一分片链将所述第一区块的区块头传输至所述区块链中的根链，以使所述根链对所述区块头执行打包操作后获取第二区块，所述第二区块用于所述根链确认所述第一区块可信并且所述根链发送用于确认所述第一区块可信的消息；
所述第一分片链基于所述消息，确定完成所述目标交易的执行流程；
其中，所述区块链包括所述根链和至少一个分片链。
或执行上述各方法所提供的基于区块链的交易执行方法，该方法包括：
区块链中的根链接收目标交易对应的第一区块的区块头，所述第一区块是所述区块链中的第一分片链获取的；
所述根链对所述区块头执行打包操作，得到第二区块；
所述根链基于所述第二区块确认所述第一区块可信，并发送用于确认所述第一区块可信的消息，以使所述第一分片链基于所述消息确定完成所述目标交易的执行流程；
其中，所述区块链包括所述根链和至少一个分片链。
另一方面，本申请实施例还提供一种处理器可读存储介质，所述处理器可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使所述处理器执行上述各实施例提供的方法，例如包括：
区块链中的第一分片链获取目标交易对应的第一区块；
所述第一分片链将所述第一区块的区块头传输至所述区块链中的根链，以使所述根链对所述区块头执行打包操作后获取第二区块，所述第二区块用于所述根链确认所述第一区块可信并且所述根链发送用于确认所述第一区块可信的消息；
所述第一分片链基于所述消息，确定完成所述目标交易的执行流程；
其中，所述区块链包括所述根链和至少一个分片链。
或执行上述各实施例提供的方法，例如包括：
区块链中的根链接收目标交易对应的第一区块的区块头，所述第一区块是所述区块链中的第一分片链获取的；
所述根链对所述区块头执行打包操作，得到第二区块；
所述根链基于所述第二区块确认所述第一区块可信，并发送用于确认所述第一区块可信的消息，以使所述第一分片链基于所述消息确定完成所述目标交易的执行流程；
其中，所述区块链包括所述根链和至少一个分片链。
所述处理器可读存储介质可以是处理器能够存取的任何可用介质或数据存储设备，包括但不限于磁性存储器(例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘(MO)等)、光学存储器(例如CD、DVD、BD、HVD等)、以及半导体存储器(例如ROM、EPROM、EEPROM、非易失性存储器(NANDFLASH)、固态硬盘(SSD))等。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种基于区块链的交易执行方法，其特征在于，所述方法包括：
区块链中的第一分片链获取目标交易对应的第一区块；
所述第一分片链将所述第一区块的区块头传输至所述区块链中的根链，以使所述根链对所述区块头执行打包操作后获取第二区块，所述第二区块用于所述根链确认所述第一区块可信并且所述根链发送用于确认所述第一区块可信的消息；
所述第一分片链基于所述消息，确定完成所述目标交易的执行流程；
其中，所述区块链包括所述根链和至少一个分片链。
2.根据权利要求1所述基于区块链的交易执行方法，其特征在于，所述第一分片链基于所述消息，确定完成所述目标交易的执行流程，包括：
所述第一分片链基于所述消息，确认所述第一区块可信；
所述第一分片链基于目标交易的任务发起节点的地址计算获得所述目标交易的目标执行节点的地址；
所述第一分片链基于所述目标执行节点的地址，判断所述目标执行节点是否在所述第一分片链中；
若所述目标执行节点在所述第一分片链中，则在所述第一分片链执行所述目标交易；
若所述目标执行节点不在所述第一分片链中，则确定所述目标执行节点所在的第二分片链为执行所述目标交易的跨链部分的分片链。
3.根据权利要求1所述基于区块链的交易执行方法，其特征在于，所述第一分片链基于所述消息，确定完成所述目标交易的执行流程，包括：
所述第一分片链基于所述消息，确认所述第一区块可信；
所述第一分片链执行所述目标交易。
4.根据权利要求1所述基于区块链的交易执行方法，其特征在于，所述区块链中的第一分片链获取目标交易对应的第一区块，包括：
所述第一分片链对需要共识的交易执行第一投票操作，获取目标交易；
所述第一分片链对所述目标交易的提议执行第二投票操作，获取所述第一区块。
5.一种基于区块链的交易执行方法，其特征在于，所述方法包括：
区块链中的根链接收目标交易对应的第一区块的区块头，所述第一区块是所述区块链中的第一分片链获取的；
所述根链对所述区块头执行打包操作，得到第二区块；
所述根链基于所述第二区块确认所述第一区块可信，并发送用于确认所述第一区块可信的消息，以使所述第一分片链基于所述消息确定完成所述目标交易的执行流程；
其中，所述区块链包括所述根链和至少一个分片链。
6.根据权利要求5所述的基于区块链的交易执行方法，其特征在于，所述根链基于所述第二区块确认所述第一区块可信，并发送用于确认所述第一区块可信的消息，包括：
在所述第一区块包括分叉区块的情况下，所述根链基于所述分叉区块对应的第二区块，从所述分叉区块中筛选出目标分叉区块；
所述根链发送用于确认所述目标分叉区块可信的消息。
7.一种基于区块链的交易执行装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取模块，用于区块链中的第一分片链获取目标交易对应的第一区块；
传输模块，用于所述第一分片链将所述第一区块的区块头传输至所述区块链中的根链，以使所述根链对所述区块头执行打包操作后获取第二区块，所述第二区块用于所述根链确认所述第一区块可信并且所述根链发送用于确认所述第一区块可信的消息；
确定模块，用于所述第一分片链基于所述消息，确定完成所述目标交易的执行流程；
其中，所述区块链包括所述根链和至少一个分片链。
8.一种基于区块链的交易执行装置，其特征在于，所述装置包括：
接收模块，用于区块链中的根链接收目标交易对应的第一区块的区块头，所述第一区块是所述区块链中的第一分片链获取的；
第二获取模块，用于所述根链对所述区块头执行打包操作，得到第二区块；
确认模块，用于所述根链基于所述第二区块确认所述第一区块可信，并发送用于确认所述第一区块可信的消息，以使所述第一分片链基于所述消息确定完成所述目标交易的执行流程；
其中，所述区块链包括所述根链和至少一个分片链。
9.一种电子设备，包括处理器和存储有计算机程序的存储器，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4任一项所述基于区块链的交易执行方法的步骤，或实现权利要求5至6任一项所述基于区块链的交易执行方法的步骤。
10.一种处理器可读存储介质，其特征在于，所述处理器可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使所述处理器执行权利要求1至4任一项所述基于区块链的交易执行方法的步骤，或执行权利要求5至6任一项所述基于区块链的交易执行方法的步骤。
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