基于区块链的多层网络和多层链结构的构建方法技术

本发明专利技术公开了基于区块链的多层网络和多层链结构的构建方法，用于减少网络的计算量和通信量，包括步骤S1：网络中的所有节点被划分到若干个一层网络，并且每个位于一层网络的一层节点均设有一条相同的一层区块链，以包括在当前一层网络中的一层节点做的交易。本发明专利技术公开的基于区块链的多层网络和多层链结构的构建方法，其通过区块链构建多层网络结构和多层链结构来降低通信损耗和计算损耗。链结构来降低通信损耗和计算损耗。链结构来降低通信损耗和计算损耗。

【技术实现步骤摘要】
基于区块链的多层网络和多层链结构的构建方法


[0001]本专利技术属于区块链
，具体涉及一种基于区块链的多层网络和多层链结构的构建方法。

技术介绍

[0002]在区块链网络中，在节点数较多的情况下，网络的通信量和计算量都会过高。假设一个网络中的节点数为N，并只考虑和计算在发生交易时节点基于P2P的广播的情况。每个区块都会打包从上个区块的时间戳到本区块的时间戳内发生的合法交易。这些区块都是以Merkle Tree表示的，如图3是交易数为4的Merkle Tree模型。假设此次区块包含了M次交易，且每次哈希函数计算量为H，则该区块的计算量为：
[0003][0004]节点会向该网络的其他节点广播这个区块，假设P2P广播一次的通信量为T，则广播这个区块的通信量最少为：
[0005][0006]因为交易次数M随着节点数N的增加而增加，所以根据以上两个等式可知区块链网络中通信量和计算量都会随着网络中节点数的增加而增加。所以在节点数多的网络中，网络的通信损耗和计算损耗会非常大。
[0007]公开号为：CN110557440A，主题名称为一种基于区块链的多层分片结构的专利技术专利，其技术方案公开了“所述结构包括区块链的任务层，流程层，数据层，网络层以及基于这种逻辑分层形成的区块链分片结构；其中所述任务层负责划分请求和节点，并将不同的请求分配给特定的委员会进行处理；所述流程层处理分配的请求并生成日志；所述数据层，每个委员会生成的日志和请求数据会根据特定的编码方法进行聚合，以形成单一的日志；所述网络层为计算节点之间建立通信”。
[0008]以上述专利技术专利为例，其虽然提及了基于区块链的多层结构，但是其技术方案和技术问题均与本专利技术不同。因此，针对上述问题，予以进一步改进。

技术实现思路

[0009]本专利技术的主要目的在于提供基于区块链的多层网络和多层链结构的构建方法，其通过区块链构建多层网络结构和多层链结构来降低通信损耗和计算损耗。
[0010]为达到以上目的，本专利技术提供基于区块链的多层网络和多层链结构的构建方法，用于减少网络的计算量和通信量，包括以下步骤：
[0011]步骤S1：网络中的所有节点被划分到若干个(第)一层网络(一层网络即为网络的子网络)，并且每个位于一层网络的(第)一层节点均设有一条相同的(第)一层区块链，以包括在当前一层网络中的一层节点做的交易；
[0012]步骤S2：若干个独立的一层网络组成一个二层网络，并且组成的方法为每个一层
网络被选择若干个一层节点升级为(第)二层节点，并且将每个一层网络中的二层节点进行组合，以形成(第)二层网络，并且二层节点将位于同一个二层网络中的不包括自身的二层节点所在的一层网络中的交易和自身所在的一层网络中的交易重新构成一条区块链，以形成(第)二层区块链(即所有的在同一个二层网络中的二层节点，除了自身所在的一层网络的一层区块链，还包含一条相同的二层区块链)；
[0013]步骤S3：每个二层网络被选择若干个二层节点升级为(第)三层节点，并且将每一个二层网络中的三层节点进行组合，以形成(第)三层网络，并且三层节点将位于同一个三层网络中的不包括自身的三层节点所在的二层网络中的交易和自身所在的二层网络中的交易重新构成一条区块链，以形成(第)三层区块链(这些三层节点包含了三个结构的区块链：一层区块链，二层区块链和三层区块链，对于同一个三层网络中的三层节点，其包含的三层区块链是相同的，这条三层区块链包含了所有三层节点的所在二层网络中被打包的所有交易)；
[0014]步骤S4：根据步骤S1、步骤S2和步骤S3构建三层以上的网络和区块链。
[0015]作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，步骤S2具体实施为以下步骤：
[0016]步骤S2.1：在每个一层网络中的一层节点和升级的二层节点均设有一条包括当前一层网络中的所有节点产生交易的一层区块链；
[0017]步骤S2.2：被选择的二层节点组成二层网络，并且二层节点包括自身所对应的一层区块链和二层区块链。
[0018]作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，步骤S2.1具体实施为以下步骤：
[0019]步骤S2.1.1：一层网络LnetA的一层节点LnodeA1、一层节点LnodeA2和一层节点LnodeA3分别升级为二层节点RnodeA1、二层节点RnodeA2和二层节点RnodeA3，并且一层网络LnetA的一层区块链为LchainA；
[0020]步骤S2.1.2：一层网络LnetB的一层节点LnodeB1、一层节点LnodeB2和一层节点LnodeB3分别升级为二层节点RnodeB1、二层节点RnodeB2和二层节点RnodeB3，并且一层网络LnetB的一层区块链为LchainB；
[0021]步骤S2.1.3：一层网络LnetC的一层节点LnodeC1、一层节点LnodeC2和一层节点LnodeC3分别升级为二层节点RnodeC1、二层节点RnodeC2和二层节点RnodeC3，并且一层网络LnetC的一层区块链为LchainC；
[0022]步骤S2.1.4：一层网络LnetD的一层节点LnodeD1、一层节点LnodeD2和一层节点LnodeD3分别升级为二层节点RnodeD1、二层节点RnodeD2和二层节点RnodeD3，并且一层网络LnetD的一层区块链为LchainD；
[0023]步骤S2.1.5：一层网络LnetE的一层节点LnodeE1、一层节点LnodeE2和一层节点LnodeE3分别升级为二层节点RnodeE1、二层节点RnodeE2和二层节点RnodeE3，并且一层网络LnetE的一层区块链为LchainE。
[0024]作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，步骤S2.2具体实施为以下步骤：
[0025]步骤S2.2.1：将二层节点RnodeA1、二层节点RnodeA2、二层节点RnodeA3、二层节点RnodeB1、二层节点RnodeB2、二层节点RnodeB3、二层节点RnodeC1、二层节点RnodeC2、二层节点RnodeC3、二层节点RnodeD1、二层节点RnodeD2、二层节点RnodeD3、二层节点RnodeE1、二层节点RnodeE2和二层节点RnodeE3组成二级网络RnetA，并且二层网络RnetA的二层区块
链为RchainA；
[0026]步骤S2.2.2：二层节点RnodeA包括一层区块链LchainA和二层区块链RchainA；
[0027]步骤S2.2.3：二层节点RnodeB包括一层区块链LchainB和二层区块链RchainA；
[0028]步骤S2.2.4：二层节点RnodeC包括一层区块链LchainC和二层区块链RchainA；
[0029]步骤S2.2.5：二层节点RnodeD包括一层区块链LchainD和二层区块链RchainA；
[0030]步骤S2.2.6：二层节点RnodeE包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链的多层网络和多层链结构的构建方法，用于减少网络的计算量和通信量，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：网络中的所有节点被划分到若干个一层网络，并且每个位于一层网络的一层节点均设有一条相同的一层区块链，以包括在当前一层网络中的一层节点做的交易；步骤S2：若干个独立的一层网络组成一个二层网络，并且组成的方法为每个一层网络被选择若干个一层节点升级为二层节点，并且将每个一层网络中的二层节点进行组合，以形成二层网络，并且二层节点将位于同一个二层网络中的不包括自身的二层节点所在的一层网络中的交易和自身所在的一层网络中的交易重新构成一条区块链，以形成二层区块链；步骤S3：每个二层网络被选择若干个二层节点升级为三层节点，并且将每一个二层网络中的三层节点进行组合，以形成三层网络，并且三层节点将位于同一个三层网络中的不包括自身的三层节点所在的二层网络中的交易和自身所在的二层网络中的交易重新构成一条区块链，以形成三层区块链；步骤S4：根据步骤S1、步骤S2和步骤S3构建三层以上的网络和区块链。2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的多层网络和多层链结构的构建方法，其特征在于，步骤S2具体实施为以下步骤：步骤S2.1：在每个一层网络中的一层节点和升级的二层节点均设有一条包括当前一层网络中的所有节点产生交易的一层区块链；步骤S2.2：被选择的二层节点组成二层网络，并且二层节点包括自身所对应的一层区块链和二层区块链。3.根据权利要求2所述的一种基于区块链的多层网络和多层链结构的构建方法，其特征在于，步骤S2.1具体实施为以下步骤：步骤S2.1.1：一层网络LnetA的一层节点LnodeA1、一层节点LnodeA2和一层节点LnodeA3分别升级为二层节点RnodeA1、二层节点RnodeA2和二层节点RnodeA3，并且一层网络LnetA的一层区块链为LchainA；步骤S2.1.2：一层网络LnetB的一层节点LnodeB1、一层节点LnodeB2和一层节点LnodeB3分别升级为二层节点RnodeB1、二层节点RnodeB2和二层节点RnodeB3，并且一层网络LnetB的一层区块链为LchainB；步骤S2.1.3：一层网络LnetC的一层节点LnodeC1、一层节点LnodeC2和一层节点LnodeC3分别升级为二层节点RnodeC1、二层节点RnodeC2和二层节点RnodeC3，并且一层网络LnetC的一层区块链为LchainC；步骤S2.1.4：一层网络LnetD的一层节点LnodeD1、一层节点LnodeD2和一层节点LnodeD3分别升级为二层节点RnodeD1、二层节点RnodeD2和二层节点RnodeD3，并且一层网络LnetD的一层区块链为LchainD；步骤S2.1.5：一层网络LnetE的一层节点LnodeE1、一层节点LnodeE2和一层节点LnodeE3分别升级为二层节点RnodeE1、二层节点RnodeE2和二层节点RnodeE3，并且一层网络LnetE的一层区块链为LchainE。4.根据权利要求3所述的一种基于区块链的多层网络和多层链结构的构建方法，其特征在于，步骤S2.2具体实施为以下步骤：
步骤S2.2.1：将二层节点RnodeA1、二层节点RnodeA2、二层节点RnodeA3、二层节点R...

【专利技术属性】
技术研发人员：张培楠，张玉时，
申请(专利权)人：嘉兴天培智能检测科技有限公司，
类型：发明
国别省市：