CN117689384A - 一种分布式数据库管理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种分布式数据库管理方法及系统，涉及数据库技术领域。应用于分布式数据库管理系统，分布式数据库管理系统包括分布式账本、智能合约以及至少一个背书节点，该方法包括：接收客户端发送的交易请求，并根据交易请求构造带有签名的交易提案，交易提案用于确定待写入分布式账本的交易数据；通过调用智能合约使至少一个背书节点对交易提案的签名进行验证，并在交易提案的签名验证通过的情况下，将交易提案执行，得到返回值和提案结果；在各背书节点输出的返回值和提案结果满足预设条件的情况下，将交易提案对应的交易数据存储至分布式账本。由此，能够实现去信任、去中心化以及可信数据库管理。
Description
技术领域
本发明涉及数据库技术领域，尤其涉及一种分布式数据库管理方法及系统。
背景技术
随着数据量越来越大，关系型数据库开始暴露出一些难以克服的缺点，而非关系型数据库因其高可扩展性、高并发性等优势出现了快速发展，其中非关系型数据库中最具有代表性的数据库为分布式数据库。
但是目前大部分的分布式数据库还是中心化数据库，中心化数据库中数据是储存在一个大的数据库中，中心化巨头自行维护，用户没有权限自由访问，且这种分布式数据库无法保证数据的安全性、透明性以及一致性等。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提供一种分布式数据库管理方法及系统，以实现去信任、去中心化以及可信数据库管理。
本发明提供一种分布式数据库管理方法，应用于分布式数据库管理系统，所述分布式数据库管理系统包括分布式账本、智能合约以及至少一个背书节点，所述方法包括：
接收客户端发送的交易请求，并根据所述交易请求构造带有签名的交易提案，所述交易提案用于确定待写入分布式账本的交易数据；
通过调用所述智能合约使至少一个所述背书节点对所述交易提案的签名进行验证，并在所述交易提案的签名验证通过的情况下，将所述交易提案执行，得到返回值和提案结果；
在各所述背书节点输出的所述返回值和所述提案结果满足预设条件的情况下，将所述交易提案对应的交易数据存储至所述分布式账本。
进一步地，所述预设条件包括各所述背书节点输出的所述返回值和所述提案结果一致。
进一步地，所述分布式数据库管理系统还包括至少一个排序节点，将所述交易提案对应的交易数据存储至所述分布式账本，包括：通过广播将所述交易提案发送到所述排序节点，通过所述排序节点为所述交易提案创建新区块，所述新区块包括所述交易提案对应的交易数据；通过所述排序节点将所述新区块发送到所述分布式账本的所有节点，所述节点用于将所述新区块加入区块链。
进一步地，所述根据所述交易请求构造带有签名的交易提案，包括：利用所述客户端的加密凭证生成所述交易提案的所述签名。
进一步地，所述分布式数据库管理系统还包括至少一个CA(CertificateAuthority，数字认证证书)节点，所述方法还包括：通过所述CA节点向所述区块链网络中的成员签发身份证书，所述身份证书用于给于所述区块链网络中的成员访问所述区块链的访问权限。
本发明还提供一种分布式数据库管理系统，包括分布式账本、智能合约、至少一个背书节点以及软件开发工具包(Software Development Kit，SDK)；其中，
所述SDK用于，接收客户端发送的交易请求，并根据所述交易请求构造带有签名的交易提案，所述交易提案用于确定待写入分布式账本的交易数据；
所述智能合约用于，使至少一个所述背书节点对所述交易提案的签名进行验证，并在所述交易提案的签名验证通过的情况下，将所述交易提案执行，得到返回值和提案结果；
所述SDK还用于，在各所述背书节点输出的所述返回值和所述提案结果满足预设条件的情况下，将所述交易提案对应的交易数据存储至所述分布式账本。
进一步地，所述预设条件包括各所述背书节点输出的所述返回值和所述提案结果一致。
进一步地，所述分布式数据库管理系统还包括至少一个排序节点，所述SDK具体用于：通过广播将所述交易提案发送到所述排序节点；所述排序节点用于，为所述交易提案创建新区块，所述新区块包括所述交易提案对应的交易数据；所述排序节点还用于，将所述新区块发送到所述分布式账本的所有节点，所述节点用于将所述新区块加入区块链。
进一步地，所述SDK还具体用于：利用所述客户端的加密凭证生成所述交易提案的所述签名。
进一步地，所述分布式数据库管理系统还包括至少一个CA节点；所述CA节点用于，所述区块链网络中的成员签发身份证书，所述身份证书用于给于所述区块链网络中的成员访问所述区块链的访问权限。
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述分布式数据库管理方法。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述分布式数据库管理方法。
本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述分布式数据库管理方法。
在本申请实施例中，改进点主要如下：(1)根据所述交易请求构造带有签名的交易提案。(2)在各所述背书节点输出的所述返回值和所述提案结果满足预设条件的情况下，将所述交易提案对应的交易数据存储至所述分布式账本。(3)通过所述排序节点为所述交易提案创建新区块。(4)利用所述客户端的加密凭证生成所述交易提案的所述签名。
本发明提供的分布式数据库管理方法，分布式数据库是基于区块链技术的分布式账本构建的，保证了数据的不可篡改性和透明性；其次，通过引入智能合约实现自动化的数据管理和访问控制；通过接收客户端发送的交易请求，并根据所述交易请求构造带有签名的交易提案，所述交易提案用于确定待写入分布式账本的交易数据；通过调用所述智能合约使至少一个所述背书节点对所述交易提案的签名进行验证，并在所述交易提案的签名验证通过的情况下，将所述交易提案执行，得到返回值和提案结果；在各所述背书节点输出的所述返回值和所述提案结果满足预设条件的情况下，将所述交易提案对应的交易数据存储至所述分布式账本，由此，实现了去信任、去中心化以及可信数据库管理。
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是本发明实施例的分布式数据库管理方法的流程图之一；
图2是本发明实施例的分布式数据库管理方法的流程图之二；
图3示例了一种电子设备的实体结构示意图。
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。
图1是本发明实施例的分布式数据库管理方法的流程图之一。在本实施例中，该方法可以应用于分布式数据库管理系统，分布式数据库管理系统包括分布式账本、智能合约以及至少一个背书节点。如图1所示，该分布式数据库管理方法可以包括以下步骤：
步骤110：接收客户端发送的交易请求，并根据所述交易请求构造带有签名的交易提案，所述交易提案用于确定待写入分布式账本的交易数据。
步骤120：通过调用所述智能合约使至少一个所述背书节点对所述交易提案的签名进行验证，并在所述交易提案的签名验证通过的情况下，将所述交易提案执行，得到返回值和提案结果。
步骤130：在各所述背书节点输出的所述返回值和所述提案结果满足预设条件的情况下，将所述交易提案对应的交易数据存储至所述分布式账本。
首先，需要说明的是，分布式账本用于记录发生在区块链网络中的交易信息；智能合约是指一种计算机协议，这类协议一旦制定和部署，就能实现自我执行和自我验证，不需要人为干预，因此在分布式数据库管理系统中引入智能合约，能够有效减少人为干预和错误，实现自动化的数据管理和访问控制。此外，本实施例中所提到的区块链为联盟链，该联盟链可由多个机构(即客户端)进行管理和维护。
在步骤110中，当使用者(即客户端)需要在分布式账本上记录一次交易数据时，客户端先向本实施例的分布式数据库管理系统发起一个交易请求。分布式数据库管理系统的SDK(Software Development Kit，软件开发工具包)接收到交易请求之后，会根据交易请求构造带有签名的交易提案，该交易提案是一个调用智能合约功能函数的请求，能够确定哪些交易数据可以读取或写入分布式账本。
在一些实施方式中，所述根据所述交易请求构造带有签名的交易提案，包括：利用所述客户端的加密凭证生成所述交易提案的所述签名。具体地，SDK可以将交易提案打包为分布式数据库管理系统可识别的格式，并使用客户端的加密凭证生成该交易提案的唯一签名。
得到带有签名的交易提案之后，在步骤120中，可以调用智能合约将带有签名的交易提案先发送至至少一个背书节点。这里需要说明的是，智能合约设置的背书策略规定所有交易需要经过至少两个背书节点的签名背书，因此交易提案需要被同时发往两个背书节点。另外，背书是指背书节点对收到的来自客户端的请求(即交易提案)按照自身的逻辑进行检查，以决策是否给予支持的过程，是背书节点对请求提案和造成的状态变更添加数字签名。
各背书节点会先对交易提案的签名进行验证，并确定客户端是否有权执行相关操作；验证通过后，各背书节点会将交易提案的参数作为输入，在当前状态数据库上执行该交易，生成执行的返回值和提案结果。在一些实施方式中，提案结果包括了读操作集合和写操作集合的交易结果。这些返回值、读操作集合和写操作集合的交易结果会作为“提案的结果”反馈给SDK。
进一步地，SDK会验证各背书节点签名，并比较各背书节点返回的提案结果和返回值，根据各背书节点返回的提案结果和返回值，判断是否将交易提案对应的交易数据上链至分布式账本。
在一些实施方式中，所述预设条件包括各所述背书节点输出的所述返回值和所述提案结果一致。具体地，当SDK判断各背书节点返回的返回值和提案结果一致且参照指定的背书策略执行，则可将该交易提案对应的交易数据存储至分布式账本中。
在一些实施方式中，分布式数据库管理系统还包括至少一个排序节点。图2是本发明实施例的分布式数据库管理方法的流程图之二，如图2所示，步骤130中将所述交易提案对应的交易数据存储至所述分布式账本，可以包括一下步骤：
步骤210：通过广播将交易提案发送到排序节点，通过排序节点为交易提案创建新区块，新区块包括交易提案对应的交易数据。
步骤220：通过排序节点将新区块发送到分布式账本的所有节点，节点用于将新区块加入区块链。
具体地，SDK将交易提案和提案结果以消息形式广播至排序节点，排序节点不读取交易的详细信息，排序节点从整个区块链网络接收交易信息，按照通道分类进行排序，并为每个通道创建包含交易的新区块。需要说明的是，通道是排序节点上划分的彼此隔离的原子广播渠道。
进一步地，排序节点将新区块发送到通道上的所有节点，所有节点都会对交易进行验证，以保证该交易满足背书策略。节点经过验证之后，会对该交易标记为有效或无效。所有通道上的区块链节点将新区块加入区块链，并且对于所有有效的交易，将写操作集合提交更新到状态数据库中。
进一步地，节点还会通过事件通知客户端交易已经被加入区块链以及交易是否有效。
在一些实施方式中，所述分布式数据库管理系统还包括至少一个CA(CertificateAuthority，数字认证证书)节点，所述方法还包括：通过所述CA节点向所述区块链网络中的成员签发身份证书，所述身份证书用于给于所述区块链网络中的成员访问所述区块链的访问权限。
具体地，CA节点用于管理区块链网络中的成员身份，在本实施例中，采用区块链网络采用数字证书机制实现对身份的鉴别和权限控制。此外，CA节点可以提前签发身份证书给对应的成员实体，这些成员实体在部署证书后，既可访问区块链网络中的各项资源，在后续的访问过程中，成员实体不用再次向CA节点进行请求。
由此，本发明实施例的分布式数据库管理方法，实现了系统去信任、去中心化、可信数据管理、集体维护的特点。系统运行时，每个机构(客户端)都运行着一个或多个节点，其中的数据只允许系统内不同的机构进行读写和发送交易，并且共同来记录交易数据。用户自己产生的数据只有用户自己看得到，系统给其他节点(机构)权限的时候，其他机构才能到链上获取对其开放的数据，既解决数据隐私和安全性问题，又解决了跨单位分享数据的问题。每个节点交换数据过程不被篡改，交换历史记录不可被篡改，每个节点的数据会同步到最新数据，且承认经过共识的最新数据。
在本实施例中，分布式数据库管理系统包括分布式账本、智能合约、至少一个背书节点以及软件开发工具包(Software Development Kit，SDK)；其中，所述SDK用于，接收客户端发送的交易请求，并根据所述交易请求构造带有签名的交易提案，所述交易提案用于确定待写入分布式账本的交易数据；所述智能合约用于，使至少一个所述背书节点对所述交易提案的签名进行验证，并在所述交易提案的签名验证通过的情况下，将所述交易提案执行，得到返回值和提案结果；所述SDK还用于，在各所述背书节点输出的所述返回值和所述提案结果满足预设条件的情况下，将所述交易提案对应的交易数据存储至所述分布式账本。
在一些实施方式中，所述预设条件包括各所述背书节点输出的所述返回值和所述提案结果一致。
在一些实施方式中，所述分布式数据库管理系统还包括至少一个排序节点，所述SDK具体用于：通过广播将所述交易提案发送到所述排序节点；所述排序节点用于，为所述交易提案创建新区块，所述新区块包括所述交易提案对应的交易数据；所述排序节点还用于，将所述新区块发送到所述分布式账本的所有节点，所述节点用于将所述新区块加入区块链。
在一些实施方式中，所述SDK还具体用于：利用所述客户端的加密凭证生成所述交易提案的所述签名。
在一些实施方式中，所述分布式数据库管理系统还包括至少一个CA节点；所述CA节点用于，所述区块链网络中的成员签发身份证书，所述身份证书用于给于所述区块链网络中的成员访问所述区块链的访问权限。
图3示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图3所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)310、通信接口(Communications Interface)320、存储器(memory)330和通信总线330，其中，处理器310，通信接口320，存储器330通过通信总线330完成相互间的通信。处理器310可以调用存储器330中的逻辑指令，以执行分布式数据库管理方法，该方法包括：接收客户端发送的交易请求，并根据所述交易请求构造带有签名的交易提案，所述交易提案用于确定待写入分布式账本的交易数据；通过调用所述智能合约使至少一个所述背书节点对所述交易提案的签名进行验证，并在所述交易提案的签名验证通过的情况下，将所述交易提案执行，得到返回值和提案结果；在各所述背书节点输出的所述返回值和所述提案结果满足预设条件的情况下，将所述交易提案对应的交易数据存储至所述分布式账本。
此外，上述的存储器330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-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、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计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述分布式数据库管理方法，该方法包括：接收客户端发送的交易请求，并根据所述交易请求构造带有签名的交易提案，所述交易提案用于确定待写入分布式账本的交易数据；通过调用所述智能合约使至少一个所述背书节点对所述交易提案的签名进行验证，并在所述交易提案的签名验证通过的情况下，将所述交易提案执行，得到返回值和提案结果；在各所述背书节点输出的所述返回值和所述提案结果满足预设条件的情况下，将所述交易提案对应的交易数据存储至所述分布式账本。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述分布式数据库管理方法，该方法包括：接收客户端发送的交易请求，并根据所述交易请求构造带有签名的交易提案，所述交易提案用于确定待写入分布式账本的交易数据；通过调用所述智能合约使至少一个所述背书节点对所述交易提案的签名进行验证，并在所述交易提案的签名验证通过的情况下，将所述交易提案执行，得到返回值和提案结果；在各所述背书节点输出的所述返回值和所述提案结果满足预设条件的情况下，将所述交易提案对应的交易数据存储至所述分布式账本。
Claims (10)
1.一种分布式数据库管理方法，应用于分布式数据库管理系统，其特征在于，所述分布式数据库管理系统包括分布式账本、智能合约以及至少一个背书节点，所述方法包括：
接收客户端发送的交易请求，并根据所述交易请求构造带有签名的交易提案，所述交易提案用于确定待写入分布式账本的交易数据；
通过调用所述智能合约使至少一个所述背书节点对所述交易提案的签名进行验证，并在所述交易提案的签名验证通过的情况下，将所述交易提案执行，得到返回值和提案结果；
在各所述背书节点输出的所述返回值和所述提案结果满足预设条件的情况下，将所述交易提案对应的交易数据存储至所述分布式账本。
2.根据权利要求1所述的分布式数据库管理方法，其特征在于，所述预设条件包括各所述背书节点输出的所述返回值和所述提案结果一致。
3.根据权利要求1所述的分布式数据库管理方法，其特征在于，所述分布式数据库管理系统还包括至少一个排序节点，将所述交易提案对应的交易数据存储至所述分布式账本，包括：
通过广播将所述交易提案发送到所述排序节点，通过所述排序节点为所述交易提案创建新区块，所述新区块包括所述交易提案对应的交易数据；
通过所述排序节点将所述新区块发送到所述分布式账本的所有节点，所述节点用于将所述新区块加入区块链。
4.根据权利要求1所述的分布式数据库管理方法，其特征在于，所述根据所述交易请求构造带有签名的交易提案，包括：
利用所述客户端的加密凭证生成所述交易提案的所述签名。
5.根据权利要求3所述的分布式数据库管理方法，其特征在于，所述分布式数据库管理系统还包括至少一个CA(Certificate Authority，数字认证证书)节点，所述方法还包括：
通过所述CA节点向所述区块链网络中的成员签发身份证书，所述身份证书用于给于所述区块链网络中的成员访问所述区块链的访问权限。
6.一种分布式数据库管理系统，其特征在于，包括分布式账本、智能合约、至少一个背书节点以及软件开发工具包(Software Development Kit，SDK)；其中，
所述SDK用于，接收客户端发送的交易请求，并根据所述交易请求构造带有签名的交易提案，所述交易提案用于确定待写入分布式账本的交易数据；
所述智能合约用于，使至少一个所述背书节点对所述交易提案的签名进行验证，并在所述交易提案的签名验证通过的情况下，将所述交易提案执行，得到返回值和提案结果；
所述SDK还用于，在各所述背书节点输出的所述返回值和所述提案结果满足预设条件的情况下，将所述交易提案对应的交易数据存储至所述分布式账本。
7.根据权利要求6所述的分布式数据库管理系统，其特征在于，所述预设条件包括各所述背书节点输出的所述返回值和所述提案结果一致。
8.根据权利要求6所述的分布式数据库管理系统，其特征在于，所述分布式数据库管理系统还包括至少一个排序节点，所述SDK具体用于：
通过广播将所述交易提案发送到所述排序节点；
所述排序节点用于，为所述交易提案创建新区块，所述新区块包括所述交易提案对应的交易数据；
所述排序节点还用于，将所述新区块发送到所述分布式账本的所有节点，所述节点用于将所述新区块加入区块链。
9.根据权利要求6所述的分布式数据库管理系统，其特征在于，所述SDK还具体用于：
利用所述客户端的加密凭证生成所述交易提案的所述签名。
10.根据权利要求8所述的分布式数据库管理系统，其特征在于，所述分布式数据库管理系统还包括至少一个CA节点；
所述CA节点用于，所述区块链网络中的成员签发身份证书，所述身份证书用于给于所述区块链网络中的成员访问所述区块链的访问权限。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |